综述 | 预防肝癌的曙光——肠道微生物组群
本文由卡内斯坦编译，董小橙、江舜尧编辑。
原创微文，欢迎转发转载。
肝细胞癌症（HCC）几乎全部由慢性肝病（CLD）发展而成。越来越多证据表明，肠道细菌微生物群对CLD进展和HCC发生都有重要促进作用。本综述重点介绍肠漏（leaky gut）、细菌菌群失调、微生物相关分子模式（PAMPs）和细菌代谢物等如何促成肝脏炎症、肝纤维化和遗传毒性等HCC相关症状。作者在此基础上提出肠道-微生物群-肝脏信号轴线的概念，将其作为未来预防性治疗的靶标，并对施行这一策略的具体方法和临床要求进行了讨论。
论文ID
原名：The gut microbiome and liver cancer: mechanisms and clinical translation
译名：肠道微生物组和肝癌：机制及临床转化
期刊：NATURE REVIEWS GASTROENTEROLOGY & HEPATOLOGY
IF：16.99
发表时间：2017年
通信作者：Robert F. Schwabe
通信作者单位：Department of Medicine, Columbia University, New York , USA
综述内容
引言
肝脏由于和肠道有门静脉直接相连，在成为所有器官中第一个收到血液送来的营养成分时，也是第一个受到肠道微生物群、MAMP和微生物代谢物干扰的器官。尽管肠道有多重屏障以保护肝脏免遭微生物的侵扰，但在肠道屏障失能而肠道菌群发生改变的CLD病例中，MAMP促炎症能力会加剧肝脏慢性炎症、加快CLD进展，使其发展成HCC的风险显著提高。本综述重点介绍肠道菌群在肝病不同阶段的变化和影响不同CLD进展和HCC发生的机制，并提出干扰肠道-肝脏信号轴线的策略、对实现这些策略的候选药物和临床要求进行讨论。
1 肠道表皮屏障
多层结构的肠道表皮屏障将肠道微生物与宿主腔体严格隔离开来。表皮屏障包括肠道表皮褶皱、粘液层、潘氏细胞和杯状细胞、粘膜相关淋巴组织和一些分泌因子（例如，IgA和防御素）。肠道屏障始终处于高度动态中。一方面表皮细胞的高速替换；另一方面肠道内容物持续变化，需要肠道快速做出调整。另外，肠道屏障和肠道菌群还存在相互作用：肠道能够监控肠道菌群并分泌抗菌肽调整菌群结构；反过来，肠道菌群对肠道表皮细胞生长也有调节作用。肝脏也与肠道屏障和肠道菌群有相互作用。比如，肝脏分泌的胆汁酸经细菌代谢后可被肠道表皮细胞（IECs）表达的法尼脂X受体（FXR）检测到，表皮细胞进而通过FGF19通路向肝脏反馈。因此，胆汁酸是肝脏、细菌群和肠道相互作用的绝佳例证。
CLD可影响肠道微生物群和肠道屏障功能，并分别导致菌群失调和肠漏。CLD肠漏的典型症状是门静脉中脂多糖（LPS）浓度升高，其他症状还有肠道的大分子（高分子量聚乙二醇和FITC-葡聚糖）通透性增加。另外，CLD病人外周血中细菌DNA（TLR9激动剂）增加。也就是说，CLD会让其肝脏受到多种TLR激动剂和其他细菌代谢产物攻击，加速CLD发展或HCC发生。
肠道屏障损伤和发生肠漏的具体机制目前尚不清楚。多种因素可能参与其中，包括肝脏胆汁酸分泌减少，菌群失调及继发的肠道炎症因子表达增高，肠道-血管渗透性增加等。CLD的肠道菌群的确发生重大变化。比如，肝硬化病人的有益菌种Lachnospiraceae随病情恶化不断减少。研究人员在早期肝病病人和肝病动物模型中也都观察到肠道菌群变化。关于肝病对肠道菌群的影响，还有诸多问题需要回答：影响是否与疾病种类有关？如何排除晚期病人服药（如抗生素、乳果糖或抗酸剂）对观查结果的影响？粪便菌群能否真实反应CLD患者肠道菌群的典型特征？比如，胃肠道上部的细菌过度增值。肠道内菌群能否反应肠道黏附菌群？另外，菌群失调对CLD患者的肠漏是否有贡献目前也尚不清楚。
2 肠道微生物群和肝病进展
HCC一般作为CLD的结局出现，很少直接出现。80％-90％的HCC出现在肝纤维化和肝硬化晚期。因此，肝硬化是HCC公认的风向标。其他因素对HCC也有贡献，而且不同肝病产生的肝硬化发生HCC的风险不同。比如，慢性乙型和丙型肝炎或血色病发展成HCC的风险明显高于自身免疫性肝病或酒精性肝病（ALD）。为了解肠道屏障失能和微生物群改变如何促进HCC发生，首先需要了解它们如何促进肝病不断恶化。下面我们按不同疾病分别介绍背后的机制。
酒精性肝病（ALD）
大约一半的肝硬化都源自酒精性肝炎。另外，酒精性肝炎在乙型、丙型肝炎和非酒精性脂肪性肝炎发展成肝硬化过程中也有辅助作用。虽然酒精性肝炎发生HCC风险较低，但由于酒精性肝硬化病例基数太大，酒精性肝炎发生HCC的病例仍然较多。另外，某些酒精性肝病的亚群具有极高的发生HCC风险。比如，满足以下特征的病例：肝硬化、男性、年龄大于55岁、乙型肝炎病毒核蛋白抗体阳性或累计酒精消耗量较高的病人。
酒精会导致菌群移位，进而使血液中LPS浓度升高。小鼠实验中，酒精使门静脉LPS浓度从检测线以下升高至30-80pg/ml。长期酗酒的人血清LPS浓度也会升高。酒精及其代谢物乙醛都能破坏菌群肠道黏附力，使菌群移位更易发生。另外，酒精扰乱小鼠肠道菌群，减少长链脂肪酸的合成量。研究显示，肠道-微生物群-TLR4信号轴线对酒精性肝病有重要作用：小鼠TLR4缺失或用抗生素对大鼠进行肠道除菌能够减少肝脏脂肪变性、氧化应激和炎症浸润。
由于目前缺乏酒精性肝病晚期小鼠模型，无法研究肠道-微生物群-TLR4信号轴线对晚期酒精性肝病（肝硬化和HCC）的影响。但有研究显示，喂食乙醇能够使TLR4缺陷且表达HCV NS5A蛋白的小鼠免于HCC。而酗酒对长期HCV感染者的肝病有重要促进作用。这表示LPS-TLR4通路在酒精和HCV协同中具有重要作用。
非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）
非酒精性脂肪性肝病是全世界排名第一的肝病。虽然较于其他CLD，NAFLD发生HCC的风险较低，但基数极大使得NAFLD发展成的HCC病例较多。
肠道菌群对机体的代谢和能量获取有重要决定作用。研究发现，无菌小鼠虽然摄入食物增加，体重却减少。肥胖者的肠道菌群因在能量提取方面效率更高，对肥胖有促进作用。因此，抗生素治疗能够缓解高脂肪饮食导致的小鼠NAFLD。另外，NAFLD使病人菌群失调。但是其菌群丰度变化却没有统一模式。譬如，Bacteroidetes在某些研究中比健康人群高，另一些偏低，还有一些无明显差异。喂食高脂肪饮食而菌群失调的小鼠将胆碱代谢成甲胺而非磷脂酰胆碱，使血液中磷脂酰胆碱浓度降低，较少肝脏极低密度脂蛋白的分泌，即肝脏脂类输出减少，从而促进脂肪肝形成。因此，胆碱代谢改变将菌群失调与NAFLD发展联系起来。
肠道菌群对非酒精性脂肪性肝炎（NASH）（NAFLD的恶化形式）的贡献研究不多。NAFLD患者的肠道通透性增加。高脂肪饮食也会增加小鼠肠道通透性，使其血液中LPS浓度升高2-3倍。在喂食高脂肪高胆固醇饮食的ApoE缺陷小鼠模型中，TLR4缺陷能减少肝脏炎症和损伤。在喂食低甲硫氨酸和胆碱饮食的小鼠模型中，同笼能够传播NASH风险，而抗生素处理能降低NASH风险。这说明微生物群在NASH恶化中扮演重要角色。健康小鼠的粪便菌群移植能够减轻高脂肪饮食小鼠的脂肪型肝炎。未来还需要更多的研究以明确菌群失调在NASH发展和HCC发生中的作用，同时应考虑肥胖症和胰岛素抗药性的影响。
慢性病毒性肝炎
这方面研究较少。2015年的一项研究中，抗生素处理6周阻碍了HBV清除，证明肠道微生物群在控制成年小鼠对HBV的免疫反应和耐受中有作用。因为HBV的滴度与疾病进展和HCC风险正相关，因此肠道微生物群可能对疾病进展和HCC发生相关。
肝纤维化
肝纤维化是肝脏创伤修复的自然结果，是所有晚期CLD的正常症状。80-90%的HCC都由肝纤维化和肝硬化发展而来。因此，HCC与肝纤维化高度相关。抗生素处理能够预防由四氯化碳处理、胆管结扎、低胆碱饮食诱导的肝脏创伤和纤维化；内毒素能够增强低胆碱饮食导致的肝纤维化。基因敲除小鼠的研究表明，在毒素型和淤胆型肝纤维化动物模型中，多个TLR4通路的介导分子（如TLR4，CD14和脂多糖结合蛋白）对纤维化有重要作用。最近几十年的研究证明，在无菌小鼠中肝纤维化增加，与更早期的除菌小鼠肝纤维化减少观点相矛盾。越来越多研究表明，内源性共生微生物群具有肝脏保护功能，完全缺失微生物群会导致肝脏损伤（可能是由于失去TLR4介导的NF-κB抗凋亡信号）、增加肝脏纤维化。细菌菌群在肝纤维化的HCC发生中也有促进作用。研究显示，在二乙基亚硝胺加四氯化碳（DEN-CCl4）诱导的HCC小鼠模型中，TLR4缺陷、无菌且经抗生素处理使HCC减少。另外，抗生素处理能显著减少肝硬化，但回增加肝损伤。未来研究需要明确：在前期无致癌物质暴露的条件下，肠道微生物群是如何影响慢性炎症、肝脏损伤和纤维化进而导致HCC的？
3 微生物群促进HCC的机制
下面主要讨论肠漏和菌群失调如何通过肠道-肝脏信号轴线促进HCC的发生发展。
图1 肠道微生物群对肝细胞癌症发生的贡献：机制和治疗靶标
肠漏和MAMP-TLR信号轴线促进HCC
CLD及HCC的小鼠和病人血液LPS水平偏高表明存在肠漏症状。肠漏可通过LPS和TLR4通路对HCC发生有重要促进作用。研究发现，DEN-CCl4诱导的HCC小鼠模型中，无菌和除菌小鼠中相较于SPF小鼠HCC风险降低。增加细菌移位不仅使末期肝病患者出现典型的感染症状，还会导致慢性肝脏炎症。炎症反应主要由MAMPs和宿主PRRs（特别TLRs）介导。长期通过渗透泵注射低浓度LPS会促进小鼠HCC发展。摄入葡聚糖硫酸钠扰乱小鼠肠道屏障会系统性提高LPS水平，进而增加肝纤维化、促进HCC发生。相反，抑制TLR4通路能够降低小鼠和大鼠肝脏炎症、纤维化和HCC发生风险。肠漏导致的肿瘤促进信号主要发生在DEN-CCl4诱导的HCC晚期。研究显示，肠道除菌对晚期HCC发展有较强抑制效果，而对前期效果较弱。但这一现象还需要进一步研究支持。
TLR4在多种肝脏细胞中都有表达，包括枯否细胞（Kupffer cells）、肝形状细胞（hepatic stellate cells, HSCs）、内皮细胞和肝细胞。骨髓嵌合体小鼠研究显示，肝脏驻留细胞（包括肝细胞、HSCs和枯否细胞）表达的TLR4参与促进肝脏纤维化和HCC发生。肠漏导致的LPS似乎能通过多种细胞促进HCC发生，包括HSCs、肝细胞癌症隔室和枯否细胞。在HSCs中，TLR4激活通过NF-κB通路上调促进肝细胞有丝分裂的外调蛋白的表达水平。DEN-CCl4诱导HCC模型中，外调蛋白缺陷小鼠发生HCC风险降低。另外，PLS-TLR4信号通过NF-κB通路阻止肝细胞凋亡从而促进HCC发生。在TLR4缺陷除菌小鼠中，凋亡标记分子（被剪切的caspase 3）的表达水平与HCC发生呈负相关。但具体哪种细胞TLR4缺乏在此研究中最关键目前尚不清楚。另外，枯否细胞内PLS-TLR4通路被激活会引起TNF和IL-6依赖的代偿性肝细胞增殖，从而减少氧化应激和凋亡。HCC细胞TLR4被LPS激活会增强癌细胞扩散，促进从表皮到间充质的转移。通过细胞特异性TLR4缺陷从而明确各类细胞TLR4通路的功能是下一步研究的重点。
综上，这些研究说明肠漏通可过MAMP-TLR信号促进HCC发生。但是值得注意的是，肠漏和菌群失调紧密相关。菌群失调可能通过多种机制促进肠漏，例如，菌群失调使肠道屏障发生变化，或使菌群群落向具有高移位倾向的菌种偏倚。
肠道菌群失调、菌群代谢物和免疫抑制促进HCC
越来越多的证据表明菌群失调在CLD和HCC中具有重要作用。首先，宏基因组研究证明，多种CLDs和肝硬化病例中肠道菌群结构都发生重大变化。晚期肝病和肝硬化病人肠道菌群中潜在致病菌增多、有益菌减少。在多种疾病导致的肝硬化中，存在一些共有菌群变化特征；这些变化可能是晚期肝病的某些特征所致，比如胆汁分泌减少、肠道抗菌肽和IgA减少。肝硬化病例菌群变化的典型特征包括Veillonella或Streptococcus菌种增加和Clostridiales目减少。值得注意的是，丰度增加的菌种大多都是口腔来源，即从口腔进入肠道。肝硬化不同阶段菌群变化不同，如代偿期肝硬化和失代偿期肝硬化病人存在差异。不同肝硬化病因呈现的菌群变化也不同。疾病阶段和疾病种类哪个是主要因素还有待进一步研究。除了菌群结构变化，上消化道菌群过度增殖也会促进PLS水平升高有关。由于小肠和肝脏直接相连，上胃肠道的细菌移位也会直接影响肝脏疾病。研究证明，健康人群和肝硬化病人的十二指肠和涎腺菌群也存在差异。这可能也对CLD和HCC发生有影响。
同笼和粪便菌群移植实验证明，菌群失调是一种可传播的肝病促进因素。一项研究中，高脂肪饮食诱发小鼠菌群失调（革兰氏阴性菌丰度提高，Bacteroidetes和Firmicutes比例降低）。将失调菌群移植至饮食控制的、经历过胆管结扎术的小鼠，导致肝脏损伤和纤维化风险增加。将菌群失调的炎性小体缺失NASH模型小鼠与控制组小鼠同笼，控制组也出现NASH。虽然菌群移植对HCC的促进作用具有传播性目前尚缺乏直接证据，有些研究已经开始逐步靠近。比如，用青霉素处理干扰肠道菌群回增加大鼠HCC风险，益生菌处理能够使其恢复。
证据表明，菌群失调主要通过细菌代谢物对CLD和HCC发挥促进作。在NASH导致的、DMBA-HFD促发的HCC小鼠模型中，革兰氏阳性菌显著增加，特别是特定的Clostridium簇。同时，血清中脱氧胆酸水平升高。脱氧胆酸是由细菌（主要是Clostridium簇）将初级胆汁酸7α脱羟基产生。而脱氧胆酸有促进HCC的作用：饮食中增加脱氧胆酸会提高小鼠HCC发生，而抑制7α脱羟基减少能够HCC发生。和TLR2激动剂配合，脱氧胆酸促进HSCs分泌衰老相关因子，进而通过前列腺素E2依赖的途径抑制抗肿瘤免疫反应。综上，菌群失调通过细菌代谢物和MAMPs改变机体免疫反应。菌群失调是能通过其他通路促进HCC发生还有待研究。肠道微生物群能够产生多种对机体有益的代谢物。其中短链脂肪酸是肠道表皮细胞的主要能量来源。因此，菌群失调有可能通过改变肠道屏障导致肠漏进而促进HCC发展。
4 靶向肠道微生物群以预防HCC
目前的预防措施都是针对CLD，尚无HCC的预防方法。鉴于肠道-微生物群-肝脏信号轴线对CLD和HCC的促进作用，靶向此信号轴线是一种非常有前景的预防策略。但相关临床研究目前还未展开。小鼠和大鼠研究显示，这一策略能够显著减少HCC（~80%）。另外，一些小规模临床研究表明，诺氟沙星和利福昔明等抗生素能够延长肝硬化患者的寿命。这种策略具有较好的安全性。因为可以使用FDA已经批准的对CLD病人安全的非吸收抗生素利福昔明（治疗肝性脑病的药物），或其他低风险方法（比如，益生菌或粪便菌群移植）。这种策略能够一石多鸟：除了降低HCC风险，还能够减少鼠类肝纤维化和门静脉高压症，以及病例中的并发的细菌性腹膜炎和肝性脑病。值得注意的是，抗生素治疗对HCC和晚期肝硬化效果最好。因此这一策略能够预防CLD，它将会减少HCC和肝硬化晚期的病例数。但对于肠道-微生物群-肝脏信号轴线不主导的肝病、HCC和死亡病例，此策略无效。例如，高HBV滴度和低肝纤维化。越来越多的证据显示肠道微生物群能够改变化学疗法、免疫调节疗法的效果，但是其在靶向肠道-微生物群-肝脏信号轴线以治疗HCC的策略是否能发挥作用尚待验证。随着研究深入，我们相信临床可用的靶向此信号轴线的方法会不断出现。
表1 靶向肠道-肝脏信号轴线以预防慢性肝病进展和肝细胞癌症发生的药物
抗生素
抗生素是阻断CLD患者肠道-肝脏信号轴线的重要候选药物。因为对于多条肠道微生物群促进HCC的通路，抗生素都能够发挥作用。通过减少肠道总细菌量、清除高迁移能力菌种，抗生素能够减少细菌移位从而抑制肠漏产生的促炎症信号。选择性杀菌抗生素能够通过杀伤某些特定细菌菌种，从而减少促HCC的细菌代谢物产生。持续口服抗生素鸡尾酒（包含氨苄西林、新霉素、甲硝唑和万古霉素）能够减少小鼠HCC肿瘤数量和尺寸，还能减轻肝纤维化严重程度。小鼠摄入抗生素能在癌症发生晚期，当肿瘤已经显微可见时，有效减少HCC；即肝硬化晚期具有较高HCC风险时抗生素仍然可用。但小鼠实验结果无法直接迁移到病人。首先长期使用抗生素鸡尾酒会清除几乎所有的共生微生物群（>99.5%）；其次，某些抗生素（如新霉素）具有肾毒性。预防HCC可能需要长期甚至终身服用抗生素鸡尾酒。因此，对CLD病人采用高安全性的抗生素进行单次治疗是目前临床唯一可行的方法。
实验证明有效且且符合标准的抗生素目前只有诺氟沙星和利福昔明。万古霉素虽然可单次使用以预防小鼠HCC，但因严重副作用而不适于病人长期服用。革兰氏阴性菌常移位到肠系膜淋巴结，是引起肝硬化病人并发性细菌感染的最常见原因。诺氟沙星，一种低吸收抗生素，目前是肝硬化并发细菌性腹膜炎和细菌感染首次或二次预防的常用药物。肝硬化晚期病例临床试验证实，诺氟沙星长期口服是安全的，并且能够有效减少粪便微生物群中革兰氏阴性菌、减少发生并发性细菌腹膜炎和肝肾综合征的1年内风险、增加3个月内存活率。虽然诺氟沙星能够有效改善肝硬化晚期病人的肠道细菌过度增殖和细菌移位，但其对肝硬化病人HCC发生的影响尚不清楚。另外，诺氟沙星会产生耐药性，数周或数月使用尚可，但不宜长期或终身使用。利福昔明是一种非吸收的广谱抗生素，安全性极好，最早用于治疗旅行人员腹泻，后来被越来越多用于预防肝性脑病。利福昔明能减少并发细菌性腹膜炎，似乎还能缓解门静脉高压症。在几个小规模实验中，它还能够增加肝硬化晚期患者存活率。值得注意的是，在DEN-CCl4诱导的HCC小鼠模型中，利福昔明能够减少HCC发生。但在人体中，利福昔明对控制HCC发展的效果目前尚待实验研究。利福昔明的耐药性鲜有报道，应该适于长期甚至终身服用。另外，小鼠和大鼠实验表明，非吸收性抗生素和诺氟沙星能够缓解ALD和NAFLD的胰岛素耐药性，因此有希望用于这类人群的HCC预防。
益生菌
益生菌一直被用于重建CLD患者肠道菌群，且小鼠模型和人体实验证明益生菌可用于治疗肝病。但这种方法存在诸多问题：绝大多数益生菌无法永久定殖；具体作用机制不明，特别是无法永久定殖；大量的、不同组合的益生菌的CLD治疗效果都未经系统性评估；因为研究较少，发表文章存在阳性结果偏倚。目前益生菌治疗肝病的研究都是使用鼠类HCC模型，无HCC病人相关数据。在DEN诱导的大鼠HCC模型中，益生菌组合VSL#3能够缓解肠道菌群失调、减轻肠道炎症、减缓肝脏肿瘤生长和数目增加。但益生菌对内源性HCC的效果尚不清楚。目前有多个在研项目研究益生菌在CLD病人中的应用，但仍无HCC相关的。一项双盲实验显示，每日摄入VSL#3能够减少肝硬化病人肝性脑病的住院风险，降低CTP值（Child-Turcotte-Pugh）和MELD值（model for end-stage liver disease）。另外一项随机实验显示，儿童NAFLD病例在补充VSL#3 四个月后病情得到缓解。益生菌发挥作用的可能机制是调节宿主微生物群、改善肠道屏障功能、增强免疫系统。但这还需要进一步验证。另外还需要扩大人体实验的研究范围。
粪便微生物群移植（FMT）
FMT疗法可用于治疗C. difficile感染，不仅能够恢复肠道稳态，且临床效果比标准抗生素疗法更好。目前，多项临床研究正在探索FMT用于治疗其他疾病的可行性，包括NASH和肝硬化。一项随机实验证明，在接受健康人粪便菌群后，代谢综合征患者肝脏和外周胰岛素抗药性都得到了缓解。值得注意的是，C. difficile反复感染患者一般都经过多轮抗生素治疗，自身微生物多样性已大大降低，为移植微生物群定殖准备了较好地环境。另外，这种病例某些病症是因为细菌多样性减少、单种致病菌明显滋生。因此症状缓解并不能说明FMT效果明显。但FMT能够减轻或延迟HCC发展在理论上还是可行的。为证明这一猜想，有以下几项困难需要克服：首先，肝硬化对胃肠道生态带来巨大影响，FMT而来的菌株能否永久定殖？无法定殖的话，目前观察的效果就都只是暂时的，病情可能恢复到FMT前的状态。其次，FMT可能意外带来病毒或其他致病菌感染，这会给肝病晚期免疫抑制状态的病人带来致命打击。更可靠的策略是用确定菌株组合的混合物替代粪便进行移植，从而保证效果的统一。这种策略不仅能够降低意外感染的风险，也使病人和医生对肠道菌群疗法接受度更高。这也是研究菌群移植对肝病进展和HCC发生的基本前提。
TLR拮抗剂
TLR4通路在促进CLD和HCC发生的肠道-肝脏信号轴线中扮演多重角色。因此，阻断TLR4通路是另一个可行的HCC预防策略。随着对LPS激活TLR4机制的深入研究，多种TLR4拮抗剂被成功开发。它们可分为以下几类：结合并隔绝LPS的化合物，如多粘菌素B；拮抗LBP和CD14-LPS相互作用的化合物；靶向LPS-MD2或LPS-MD2-TLR4相互作用的化合物，如E5531和E5564；直接靶向TLR4的化合物，如TAk-242；以及抑制TLR4功能的分子，如沙利度胺。但目前这些药物都未在CLD或HCC病例中进行过实验。值得注意的是，长期TLR4抑制会导致免疫抑制，这会进一步恶化CLD病人的免疫低下状态。因此，TLR4拮抗剂在预防HCC中的长期使用需要经过严格的安全评价。
靶向肠道屏障
鉴于肠漏是CLD和HCC发展的重要促进因素，靶向肠道屏障比靶向微生物群或TLR4受体更为简单可行。而且这种策略可以和其他直接靶向肠道微生物群和肝脏的策略联合使用。
胆汁酸是肠道屏障的重要调节因子。胆管结扎或肝硬化导致的胆汁酸分泌减少会促进细菌移位。细菌移位一方面是由于细菌过度增殖，另一方面是因为肠道通透性增加。但是多种肝硬化模型研究显示，喂食胆汁酸能够减少细菌移位。。胆汁酸的受体是FXR，并通过它对肠道表皮屏障和肝脏施加影响。FXR引起的肝脏效应大多都是肠道细胞通过分泌FGF19实现。Fxr基因缺失使小鼠肠道屏障完整性降低、胆管结扎后果更严重、HCC风险也更高。通过激动剂GW4064或OCA激活FXR能够减轻小鼠和大鼠的肠粘膜损伤、降低回肠屏障通透性、控制细菌过度增殖和细菌移位。另外，OCA能够改善大鼠因胆管结扎而产生的门静脉高压症。FLINT实验已经证实OCA在NASH病人中具有较高的安全性，它的主要副作用是皮肤瘙痒和血液脂质变化。综上，OCA是一个重要的HCC预防候选药物。
肠系膜淋巴结中单核细胞TNF分泌增加是紧密连接通透性增加的主要原因。TNF通过下调紧密连接蛋白表达、激活MLCK增加通透性。实验证明，抗TNF单抗能够减少肝硬化大鼠细菌移位的发生率。但TNF抑制剂有较强的免疫抑制效果，会增加严重感染的风险。若CLD病人长期接受抗TNF治疗弊大于利。理想的疗法是在不影响系统免疫的情况下提高局域肠道屏障功能。
促动力药
另一个导致肝硬化病人肠道菌株过度增殖的原因是肠道动力障碍。动物和人体肝硬化研究都证明，促动力药物cisapride不仅能够缩短运输时间，同时能够抑制肠道细菌过度增殖和细菌移位。但cisapride在CLD病例中的长期效用还有待进一步研究。促动力药物的作用机制可能是通过增加肾上腺素能活性增加肠动力。非选择性β肾上腺素能阻断剂能够减少运输时间、降低细菌过度增殖、肠道通透性和细菌移位。另外，一项回顾性的长期观察研究发现，普萘洛尔能够降低HCV相关肝硬化病例的HCC发生率。
营养不良是CLD病例的常见症状，其对发病率和死亡率增加也有促进作用。值得注意的是，营养不良会增加肠道通透性、促进细菌移位。因此，营养支持也是改善CLD病人菌群失调的重要措施。
5 临床转化
当前所有小鼠模型的数据都表明，靶向肠道-肝脏信号轴线是HCC首次或二次预防的潜在方案，但不宜用于治疗HCC。目前看来最有可能的是用于HCC首次预防。HCC首次预防的大规模队列实验的研究对象应采用具有高HCC风险的肝硬化病例。另外，还可通过回顾性研究进行评价HCC首次预防的效果。比如用利福昔明治疗肝性脑病的队列研究。研究对象可能需要长期甚至终身接受治疗。最佳候选药物应该具有较好的安全性和对CLD有较好效果。因此利福昔明是最佳候选。HCC二次预防的研究应采用治疗性HCC切除的病例。利福昔明治疗对首次和二次预防效果不同，因此HCC复发风险和首次HCC发生风险要在研究中进行严格区分。
表2 干预肝细胞癌症病人的肠道-肝脏信号轴线的临床研究设置
结论
近三十年的研究已经证明，肠道微生物群对CLD进展和HCC发生有重要作用。其作用机制包括菌群失调（产生具有促癌症能力的代谢物）、肠漏（通过TLR通路引发慢性肝脏炎症）。MAMPs借助肠漏引发慢性炎症是否是HCC发生的主要促进因素？细菌代谢物的改变是否只限于某些疾病，例如NAFLD？这两种机制是否是在大多数HCC里协同工作？有些肠道菌群改变具有疾病特异性，所以这类促进作用可能也是疾病特异的。深入了解不同肝病中肠道菌群改变的特征以及这种改变对肝病的作用非常有必要。更细致地研究肠道微生物群影响CLD的通路将帮我们制定更普适和精准的治疗措施以阻断肠道-肝脏信号通路对疾病的促进作用。另外，当前我们的大多数知识都是基于动物模型或病例粪便菌群数据。鉴于很多肝脏-肠道信号轴线的变化都发生在小肠以及肠粘附微生物群，因此对不同解剖部位的人体微生物群进行精细研究也很重要。最后，很多具有较高HCC风险的CLD都缺乏较好的小鼠模型。因此，我们应该在这方面投入更多的研究，以尽快将我们获得的肠道-肝脏信号轴线促进HCC的知识应用到临床试验中去。
评 论
新的视角能带来新的观念。从肠道微生物群的角度来看HCC，作者提出肠道-微生物群-肝脏信号轴线，并在此基础上提出靶向这一轴线的HCC预防策略。这是CLD和HCC领域开创性的理念。但必须承认，目前这一领域研究还较少。这样开创性的理念能否成为现实还有待验证。
谢谢大家阅读~欢迎交流
你可能还喜欢