综述：口腔 - 肠道微生物群轴在胰腺癌中的作用：肿瘤病理生理学、诊断和治疗的新视角

这篇综述聚焦胰腺癌，阐述口腔 - 肠道微生物群轴在其发病、诊断、治疗中的作用及研究进展。

　　### 引言
胰腺癌作为全球癌症相关死亡的第七大主因，其中约 90% 为胰腺导管腺癌（PDAC）。近 25 年来，其发病率和死亡率稳步上升，年增幅达 1.1%，给全球公共卫生带来沉重负担。早期胰腺癌通常无症状，导致诊断滞后，预后较差，5 年生存率低于 10%，且存在显著地区差异。

PDAC 研究新进展表明，曾被认为无菌的肿瘤组织中存在肿瘤内微生物群，这些微生物对肿瘤发展和进展至关重要。肿瘤内微生物群的来源存在争议，口腔和肠道被广泛认为是主要来源。口腔微生物群受营养、氧气和温度等因素影响，由链球菌、奈瑟菌等多种细菌组成；肠道微生物群主要由厚壁菌门（30 - 50%）、拟杆菌门（20 - 40%）等构成，具有营养转化、免疫调节等功能。口腔和肠道微生物群通过循环或消化道相互迁移，这种双向交流与胃肠道疾病相关。本综述旨在探讨 “口腔 - 肠道微生物群轴” 在 PDAC 中的潜在作用，为该疾病的病理生理学、诊断、预后和治疗提供新视角。

口腔 - 肠道微生物群轴与 PDAC 中肿瘤内微生物群的起源

PDAC 中肿瘤内微生物群的起源存在争议，肠道和口腔是最被认可的来源。胰腺导管的解剖结构使得肠道微生物群可逆行进入胰腺。早期研究在 PDAC 患者肿瘤组织中检测到幽门螺杆菌 DNA，在小鼠模型中也发现真菌灌胃后肿瘤组织中有可检测的真菌。但对 PDAC 患者术后肿瘤组织、十二指肠液和十二指肠组织的微生物群比较分析显示，肿瘤组织中的某些微生物在十二指肠中不存在，这使研究焦点转向口腔。

口腔微生物群可扩散到胃肠道并逆行进入胰腺，部分微生物如具核梭杆菌还可通过血液或淋巴引流进入。研究发现，PDAC 患者肿瘤内和口腔微生物群在门水平上主要由厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门主导。牙龈卟啉单胞菌在 PDAC 微环境中备受关注，多项研究证实其存在于胰腺中，且其抗体水平与 PDAC 发病风险相关。此外，PDAC 患者的肠道微生物群也发生显著变化，如双歧杆菌、罗氏菌等丰度增加，某些微生物与肿瘤相关炎症和肿瘤发生有关。

口腔 - 肠道微生物群轴促进 PDAC 的发生和发展

口腔 - 肠道微生物群轴是一个复杂的微生物生态系统，与人体宿主形成动态共生关系。其在 PDAC 中的作用机制多样，包括免疫调节、代谢重编程、诱导慢性炎症、调节细胞凋亡和干扰细胞周期控制等，被视为癌症的潜在 “第二基因组”。

1. 代谢产物的影响：肿瘤内微生物群的代谢产物在 PDAC 中发挥重要作用。脂多糖（LPS）可通过与 TLR 结合激活下游信号分子，促进肿瘤进展；脱氧胆酸（DCA）由肠道细菌产生，可激活 EGFR、MAPK 和 STAT3 信号通路诱导 PDAC；白色念珠菌产生的亚硝胺化合物可能致癌。此外，PDAC 患者短链脂肪酸（SCFAs）和肠道肽水平降低，SCFAs 减少会损害黏膜屏障完整性，肠道肽如 PYY 具有抗真菌活性，但对 PDAC 相关马拉色菌的作用有待研究。
2. 免疫调节：口腔 - 肠道微生物群轴通过调节固有免疫和适应性免疫影响 PDAC 的发生发展。
   • 固有免疫系统：补体系统是固有免疫的关键部分，肿瘤内真菌如马拉色菌可通过凝集素途径激活补体级联反应，产生的 C3a 与 PDAC 细胞表面的 C3aR 受体结合，促进细胞增殖和上皮 - 间质转化（EMT）。模式识别受体（PRRs）能识别病原体相关分子模式（PAMPs）或损伤相关分子模式（DAMPs），激活下游信号通路，促进肿瘤发展。中性粒细胞在肿瘤中可通过释放中性粒细胞胞外陷阱（NETs）促进肿瘤细胞增殖和转移，但也有研究表明其能在一定程度上杀伤肿瘤细胞。巨噬细胞在肿瘤微环境中可极化为 M1 和 M2 两种表型，M1 型巨噬细胞抑制肿瘤，M2 型巨噬细胞促进肿瘤生长和血管生成，肿瘤微环境中的菌群失调可促进巨噬细胞向 M2 型极化。II 型固有淋巴细胞（ILC2s）在 PDAC 中的作用存在争议，其可能通过分泌 IL - 5 促进肿瘤生长，也可能通过 ILC2 - CD103⁺树突状细胞 - CD8⁺T 细胞轴抑制 PDAC 进展。
   • 适应性免疫系统：CD8⁺T 细胞是适应性免疫系统的主要效应细胞，研究发现，给 PDAC 小鼠灌胃链格孢菌和牙龈卟啉单胞菌会导致肿瘤微环境中 CD8⁺T 细胞减少，抗生素消融实验表明减少微生物群可增加 CD8⁺T 细胞比例和细胞毒性 CD8⁺T 细胞数量。此外，微生物群还可通过影响抗原呈递细胞的功能，抑制 T 细胞激活。多项研究表明，肿瘤内微生物 α - 多样性与 PDAC 患者预后相关，高 α - 多样性患者生存期更长，提示肿瘤内微生物群可能具有抑制肿瘤的作用。
   
   
3. 细胞凋亡：细胞凋亡是一种程序性细胞死亡，对维持组织稳态和预防肿瘤发生至关重要。肿瘤细胞的一个特征是抑制凋亡，而口腔 - 肠道微生物群轴中的某些肿瘤内微生物可促进肿瘤细胞的抗凋亡过程。例如，牙龈卟啉单胞菌具有很强的抗凋亡作用，它可干扰 Jak1/Akt/Stat3 信号通路，抑制 Bad 蛋白的促凋亡活性，增加 Bcl - 2 与 Bax 的比例，减少细胞色素 C（Cyt C）的释放，从而阻断 Caspase - 9 和 Caspase - 3 的激活。此外，牙龈卟啉单胞菌还可上调 miR - 203，抑制 Jak1/Akt/Stat3 通路中的 SOCS3 因子，参与抑制凋亡过程。
4. 慢性炎症：炎症是机体对外部刺激的一种保护反应，但慢性炎症是肿瘤发生和进展的重要驱动因素。慢性炎症通过免疫抑制和细胞因子释放激活癌基因，诱导 DNA 损伤，产生活性氧（ROS），干扰关键信号通路，还可引发表观遗传修饰，促进肿瘤发展、侵袭、转移和耐药。口腔 - 肠道微生物群轴中的细菌如具核梭杆菌可通过激活 TLR 信号通路，促进炎症细胞因子的释放，形成自我维持的炎症循环。牙龈卟啉单胞菌在炎症中表现出复杂的行为，既能促进慢性炎症，又能抑制早期炎症，其产生的精氨酸和赖氨酸特异性蛋白酶可将 L - 精氨酸转化为 L - 瓜氨酸，促进炎症细胞因子的释放。
5. 细胞周期：细胞周期的精确调控确保 DNA 的准确复制和传递，任何失调都可能导致遗传缺陷，引发癌症。研究发现，牙龈卟啉单胞菌的 FimA 黏附素可直接调节细胞周期蛋白 - CDK 复合物的活性，改变细胞周期阶段，增加牙龈上皮细胞的 S 期细胞数量。此外，牙龈卟啉单胞菌还可通过 LPS 改变细胞周期检查点蛋白 p53 的磷酸化，降低其活性，使错误的 DNA 进入细胞周期的下一阶段，增加癌症发生的风险。一些肠道来源的细菌如 B2 型大肠杆菌和脆弱拟杆菌分泌的毒素可导致 DNA 损伤，促进肿瘤发生。
6. 肿瘤细胞侵袭和转移：肿瘤内微生物可影响 PDAC 的转移。胰腺癌细胞分泌的小细胞外囊泡（sEVs）参与细胞外基质重塑、血管生成和免疫调节，对肿瘤的增殖和转移至关重要。具核梭杆菌等肿瘤内微生物可上调 sEVs 的表达，促进胰腺肿瘤转移。此外，微生物还可调节基质金属蛋白酶（MMPs）的表达，MMPs 能降解细胞外基质，促进肿瘤细胞侵袭。牙龈卟啉单胞菌可增强 ERK1/2 - Ets1、p38/HSP27 和 PAR2/NF - κB 通路的信号，增加 MMP - 9 前体的水平，并将其切割为活性形式，同时还可诱导 IL - 8 表达，上调 MMP - 1 和 MMP - 10。具核梭杆菌可激活 P38 MAPK 通路，增加 MMPs 的活性。
7. 其他致癌途径：肿瘤内微生物还可通过其他机制促进肿瘤发生。具核梭杆菌的 FadA 黏附素可激活 Wnt/β - 连环蛋白通路，促进胰腺中原癌基因 c - Myc 的转录；脆弱拟杆菌分泌的毒素可切割 E - 钙粘蛋白，激活 β - 连环蛋白介导的信号，促进 c - Myc 转录。此外，具核梭杆菌可通过激活 NF - κB 和 MyD88 通路，增加 miR - 4802 和 miR - 18a 的表达，参与肿瘤发生。在口腔癌小鼠模型中，牙龈卟啉单胞菌可激活 JAK2 和 GSK3 - β 通路，促进 IL - 6 表达，激活 STAT3 磷酸化，增强肿瘤生长和侵袭，但该通路在 PDAC 中的作用有待确定。

肿瘤内微生物群在 PDAC 耐药中的作用

治疗耐药是癌症有效治疗的主要障碍，肿瘤内微生物群在化疗和免疫治疗耐药中都发挥着重要作用。在化疗方面，γ - 变形菌在 PDAC 中表达胞苷脱氨酶（CDD），可将一线化疗药物吉西他滨代谢为无活性形式，降低药物疗效，促进化疗耐药。此外，肿瘤内微生物还可通过生物膜形成和诱导药物外排泵增强化疗耐药性。在免疫治疗方面，具核梭杆菌可通过 IFIT1 相关信号通路诱导肿瘤细胞上 PD - L1 的过表达，增强肿瘤细胞的免疫逃逸，导致对抗 PD - 1 治疗的耐药。

PDAC 的诊断与口腔 - 肠道微生物群轴：微生物癌前状态的假设

PDAC 早期症状不明显，难以早期发现，传统诊断标志物糖类抗原 19 - 9（CA19 - 9）的敏感性和特异性较低。近年来，肿瘤内微生物群作为低生物量成分在癌症诊断中的潜力受到关注。16S rRNA 基因测序研究发现，PDAC 患者与健康对照者的唾液和粪便微生物群存在显著差异，一些细菌和真菌的丰度变化可作为 PDAC 的诊断标志物。例如，唾液中的延长奈瑟菌和缓症链球菌，粪便中的放线菌门、变形菌门和厚壁菌门及其代谢产物等。基于这些发现，提出了 “微生物相关癌前状态” 的概念，即某些微生物的富集与恶性肿瘤风险增加相关，为 PDAC 的诊断和管理提供新途径。此外，检测微生物血浆抗体作为液体活检的延伸也受到关注，但唾液和粪便微生物群易受外部环境影响，存在采样偏差，准确反映 PDAC 相关变化仍面临挑战。

PDAC 的预后与口腔 - 肠道微生物群轴

目前 PDAC 的预后主要依赖于内镜超声引导下细针穿刺（EUS - FNA）或手术样本的病理活检。但越来越多的证据表明，肿瘤内微生物群的 α - 多样性具有预后价值。长期生存者（LTS，>5 年）的 α - 多样性高于短期生存者（STS），LTS 患者中梭菌属、分枝杆菌属等丰度增加，STS 患者中梭杆菌属和拟杆菌属水平较高。基于这些研究，开发了使用梭菌属、分枝杆菌属等的预后模型，可有效预测 PDAC 患者的预后，但在开发微生物预后模型时，需综合考虑种族、遗传、地理等因素。

口腔 - 肠道微生物群轴在 PDAC 治疗中的潜力

PDAC 的治疗面临诸多挑战，手术治疗常因诊断晚期、肿瘤不可切除和术后复发率高而受限，化疗和免疫治疗的疗效也受到肿瘤抑制不完全、转移进展和治疗相关毒性的制约。因此，探索新的治疗策略至关重要，肿瘤内微生物群作为新兴的治疗靶点具有很大潜力。

1. 靶向口腔 - 肠道微生物群轴增强 PDAC 治疗效果：免疫治疗旨在激活免疫系统对抗肿瘤，但 PDAC 的免疫治疗效果有限，因其存在致密的间质屏障、低肿瘤突变负荷和大量免疫抑制细胞。口腔 - 肠道微生物群轴可调节免疫反应，影响免疫治疗效果。肿瘤内微生物群可重塑肿瘤微环境，促进免疫细胞浸润和激活，调节免疫检查点的表达；肠道和口腔微生物群在调节全身免疫稳态中也发挥重要作用。化疗是 PDAC 的主要治疗手段之一，但肿瘤的致密间质基质阻碍药物渗透，且存在耐药机制和全身毒性。口腔 - 肠道微生物群轴可通过调节药物激活 / 失活和影响药物递送，影响化疗效果。
2. 靶向肿瘤内微生物群：使用特定抗生素消融肿瘤内微生物可重塑免疫微环境，增强免疫功能，抑制 PDAC 进展。但并非所有肿瘤内微生物都对化疗有负面影响，如大肠杆菌可降低某些化疗药物的毒副作用。在免疫治疗方面，假黄单胞菌、链霉菌和分枝杆菌等与患者长期生存相关的微生物可促进抗肿瘤免疫，双歧杆菌可增强抗 CD47 免疫治疗效果。然而，化疗可能会改变肿瘤内微生物群的组成，其潜在的相互作用需要进一步研究。
3. 靶向肠道和口腔微生物群：口腔 - 肠道微生物群轴与肿瘤内微生物群相互关联，对肠道和口腔微生物群的干预具有可行性。粪便微生物群移植（FMT）在疾病治疗中历史悠久，在癌症治疗方面，两项针对免疫治疗失败的黑色素瘤患者的临床试验表明，FMT 可通过调节肠道微生物群影响疾病。在 PDAC 小鼠模型中，来自 PDAC 长期生存者的 FMT 可增强免疫反应，而来自短期生存者的 FMT 则无此效果。相比之下，针对口腔微生物群的干预研究较少，尽管其作为肿瘤内微生物群的来源很重要。维持口腔卫生和微生物稳态与改善糖尿病和狼疮等系统性疾病的预后相关，但实现口腔微生物群的长期稳定具有挑战性。新型材料如酶 / 温度 / 光响应水凝胶和生物陶瓷材料为调节口腔微环境提供了潜在解决方案。
4. 提高治疗效果的具体方法
   • 抗生素：抗生素可抑制有害肿瘤微生物群，改善患者预后。在 PDAC 小鼠模型中，使用抗生素消耗肠道和肿瘤微生物群可影响 PDAC 进展。临床回顾性研究发现，晚期 PDAC 患者使用抗生素超过 48 小时，总生存期（OS）和无进展生存期（PFS）更长。抗生素与化疗药物联合使用可提高治疗效果，如大环内酯类和喹诺酮类抗生素可降低肺炎克雷伯菌对吉西他滨的耐药性。但抗生素存在副作用，如增加胃肠道副作用、肥胖、肝功能异常和血液学不良事件的风险，长期使用还可能破坏正常微生物群，导致菌群失调和机会性感染。因此，开发针对促进 PDAC 的特定菌株的抗生素或新型抗生素是未来的研究方向。
   • 益生菌和益生元：益生菌可用于治疗胃肠道疾病，口服益生菌可能是治疗 PDAC 的潜在策略。例如，乳酸菌可减少胰腺上皮内瘤变的数量和等级，延迟小鼠胰腺肿瘤生长，抑制 EMT 过程，减少转移，还可抑制牙龈卟啉单胞菌诱导的胰腺肿瘤生长。曲霉的代谢产物庚酸可诱导 PDAC 细胞凋亡，益生菌还可减少肿瘤中幽门螺杆菌的定植。但益生菌作为活微生物，可能会破坏天然微生物群生态系统，长期使用可能影响抗生素疗效，因此不建议与抗生素同时使用。益生元如低聚果糖（FOS）可选择性促进有益细菌的生长，调节短链脂肪酸水平，研究人员正在探索设计 PDAC 特异性益生元，但目前仍处于研究阶段。
   • 饮食疗法：饮食干预可调节微生物群的组成和代谢过程。研究表明，饮食的显著变化可快速重塑肠道微生物群落，如低脂肪、高纤维饮食可降低拟杆菌属的丰度，增加短链脂肪酸的产生，与 PDAC 风险相关。高肉类、脂肪产品和甜食的摄入与 PDAC 风险增加有关，而富含蔬菜、水果、大豆和鱼类的饮食具有保护作用。目前，高纤维饮食预防结直肠癌（CRC）的研究较多，但在 PDAC 方面的研究较少。
   • 工程菌：随着纳米材料和生物工程技术的发展，工程菌在癌症治疗中展现出潜力。工程菌可通过多种机制发挥抗肿瘤作用，如直接诱导癌细胞凋亡或自噬、诱导免疫反应、调节肿瘤代谢过程和将药物输送到肿瘤部位。例如，修饰后的大肠杆菌 Nissle 1917（EcN）可将肿瘤内的含氮化合物转化为 L - 精氨酸，促进 T 细胞介导的免疫反应；设计的非致病性大肠杆菌菌株可合成 CD47 纳米抗体，减少肿瘤细胞的免疫逃逸；鼠伤寒沙门氏菌的抗肿瘤作用也在探索中。此外，肿瘤定植菌可激活肿瘤免疫，工程菌还可增强 “冷肿瘤” 的免疫原性，通过合成生物学技术可实现对细菌免疫治疗的控制。
   • 其他新兴策略：噬菌体和溶瘤病毒：噬菌体可特异性感染和裂解细菌，在调节微生物群和肿瘤治疗方面具有潜力，临床前研究表明其可选择性消除目标细菌，保留非目标物种，有望作为抗生素的辅助手段用于 PDAC 患者。溶瘤病毒可在肿瘤细胞中选择性复制，裂解肿瘤细胞，释放肿瘤抗原，增强宿主抗肿瘤免疫，防止肿瘤复发和转移。痘苗病毒、单纯疱疹病毒和溶瘤腺病毒等在 PDAC 治疗中展现出潜力，但目前临床应用限于免疫治疗耐药的病例，其临床疗效和应用范围仍需进一步研究。
   
   

结论

口腔和肠道微生物群作为口腔 - 肠道微生物群轴，在 PDAC 的发生、发展和治疗耐药中发挥着关键作用<基于这些发现提出的 “微生物相关癌前状态” 概念，为 pdac 早期检测和诊断策略的改进提供了新框架。靶向口腔 - 肠道微生物群轴在 pdac>

然而，目前肿瘤内微生物群的研究存在诸多限制。由于肿瘤内微生物组生物量低，研究过程中不可避免地存在污染，大多数研究局限于观察性研究，数据受限且结论往往不明确。肿瘤内微生物群的亚定位是未来需要探索的关键问题，其对治疗策略的制定有重要影响。地理、种族、生活方式以及研究人员的主观判断等因素也会影响研究过程和策略制定。

未来，将人工智能（AI）和机器学习与大规模多组学数据分析相结合，有助于深入理解微生物群落、宿主因素和临床结果之间的复杂关系，推动肿瘤精准医学的发展。尽管 “口腔 - 肠道微生物群轴” 在 PDAC 早期诊断和治疗方面前景广阔，但要充分发挥其潜力并应用于临床实践，还需克服当前的研究局限，利用新兴技术进一步深入研究。