引用本文： 楊曉暉, 董航明, 蔡紹曦. 人體微生物組與肺癌. 中國呼吸與危重監護雜志, 2017, 16(4): 417-420. doi: 10.7507/1671-6205.201701012 復制
人體微生物組的概念最先由 Lederberg[1]提出，指的是生活在人體不同部位（包括胃腸道、口腔、呼吸道、生殖道、皮膚等）的，包括細菌、真菌、病毒在內的所有微生物的總稱。這些微生物的數量是人體自身細胞數量的 10 倍，有百萬億（1014）之多，其包含的基因數目更是達人類基因組基因數目的 100 倍[2]，被稱作“被遺忘的器官”[3]。人體與微生物組相互影響，相互依存，經過成千上萬年的共同進化，形成一個“超級生物體”。
直到20世紀 80 年代，微生物學家認識微生物的手段仍停留在顯微鏡觀察和純培養研究。加上無菌取樣困難，大多數學者認為健康狀態下肺內是無菌的，人類微生物組計劃（Human Microbiome Project，HMP）也沒有將肺作為研究的器官。近年來，基于二代測序技術發展的宏基因組學、16S rRNA 基因高通量測序技術以及生物信息學的快速發展，人們得以全面了解呼吸道微生物組的組成，發現不論健康還是疾病狀態下，下氣道都存在著各種各樣的微生物群落。與肺外微生物組相比，關于肺內微生物組的研究盡管起步較晚，但是發展迅速。越來越多的研究表明，微生物與呼吸系統疾病之間確實存在一定的關聯。微生物組的研究將為肺部疾病的認識提供新的思路。
1 正常的肺微生態
正常情況下，胎肺是無菌的。出生之后，肺黏膜表面很快被來自外界環境和母親的微生物群落定植（順產情況下，微生物來自于陰道和腸道；剖宮產條件下，來自于皮膚）[4]。研究的各個部位的菌落分布最初是一致的；而在出生后的數天至數周，菌落逐漸分化而具有部位特異性。Blainey 等[5]研究證實，健康人呼吸道內主要定植著厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門、放線菌門和梭桿菌門共五大菌門。它們所占的比例不盡相同，分別是 53.14%、15.72%、12.48%、6.67% 和 5.27%，厚壁菌門是呼吸道內的優勢菌群。而 Charlson 等[6]的研究發現，擬桿菌門的普雷沃菌科和厚壁菌門的鏈球菌科是呼吸道中的優勢菌科。菌落結構可能受基因、飲食、藥物以及其他外界環境因素的影響，存在明顯的個體間差異。盡管吸煙會影響口、咽部等上呼吸道微生物組成[7]，但對下呼吸道基本沒有影響[8]。
一般情況下共生的細菌群落對維護人體健康有益，但是一旦某些因素的作用導致人體微生物組的組成結構發生改變，即出現生態失調時，就可能會影響局部微環境和機體免疫應答，激活炎癥過程，誘發基因毒性反應，影響細胞正常代謝等，導致對多種疾病的易感性增加，其中最嚴重的后果是發生惡性腫瘤。
2 肺癌
肺癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，發病居男性惡性腫瘤首位，女性惡性腫瘤第二位。其發病常與吸煙、大氣污染、職業接觸、電離輻射、生物學因子等密切相關，但具體的病因和病理機制尚不十分明確。腫瘤的發生受基因、環境、生活方式等多種因素的影響。全世界 15%～20% 的惡性腫瘤直接由微生物引起或間接受微生物的調控，其中有關胃腸道菌群的研究最多。
肺癌與微生物關系的研究迄今雖仍處于起步階段，但越來越多的研究提示，包括呼吸道微生物在內的人體微生物組在肺癌發生發展中可能存在動態變化，參與肺癌的發生與進展。進一步闡明人體微生物組在肺癌發生發展中的具體作用，或許能為肺癌的發病機制以及診斷、治療提供新的觀點。
3 微生物組與肺癌
3.1 病毒參與肺癌的發生
自 20 世紀 90 年代起，有關感染參與腫瘤發生的研究呈指數性增長，流行病學調查和生物學研究均提示病毒感染是腫瘤發生發展的重要危險因素。比如，人乳頭瘤病毒（human papilloma virus，HPV）、EB 病毒（Epstein-Barr virus，EBV）、卡波西肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi's sarcoma associated herpes virus，KSHV）和人皰疹病毒 8 型（human herpes virus type 8，HHV-8）可以通過編碼癌蛋白，干擾細胞周期、正常凋亡等的調控，促進細胞轉化，直接參與腫瘤的發生。而乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）和丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）通過誘導組織壞死、增生等慢性炎癥過程，人免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）通過降低宿主免疫力、增加其他病毒感染風險，從而間接參與腫瘤發生。
3.1.1 EB 病毒與肺癌 EB 病毒主要通過唾液傳播，呼吸道可能是其潛伏的最大場所。90% 以上的成人血清 EB 病毒抗體陽性，大多數是兒童時期感染并長期潛伏。作為重要的致瘤 DNA 病毒，EB 病毒被國際癌癥研究署列在第一組致癌因子中，對鼻咽癌、Burkitt 淋巴瘤及免疫抑制個體的 B 細胞淋巴瘤的發生起重要作用。
原發性肺淋巴上皮瘤樣癌（lymphoepithelioma-like carcinoma，LELC）是肺大細胞癌的一個亞型，好發于年輕、不吸煙的亞洲人，男女發病率無顯著差異。發病機制尚不清楚，可能與 EB 病毒的感染有關。1989 年 Burtler 等[9]首次應用原位雜交技術從 1 例華裔肺 LELC 患者中檢測出了 EB 病毒 DNA。為研究 EB 病毒與肺癌的關系，張雷等[10]收集了 87 例外科手術切除的包含肺癌組織及癌旁正常肺組織的石蠟包埋組織，用多聚酶鏈反應及斑點雜交技術對 EB 病毒的拷貝數進行檢測，發現其在肺癌及癌旁肺組織中均有較高的感染率（59.8% vs. 44.8%）；但肺癌組織中高拷貝 EB 病毒陽性率明顯高于癌旁肺組織（43.7% vs. 8%）。馮欣姝等[11]發現肺癌患者血清中特異性 IgG 抗體和癌組織中的 EB 病毒含量均高于正常，且二者呈正相關。推測高拷貝 EB 病毒可能賦予了腫瘤細胞一定的生長優勢，使其成為優勢細胞群，并呈現轉化特征，在細胞的惡性轉化中發揮了重要作用。隨后更多的研究證實，亞洲地區肺 LELC 患者的 EB 病毒陽性率高，而其他地區或其他組織病理類型肺癌患者 EB 病毒檢測常常為陰性。可見 EB 病毒感染受地域和組織類型影響，EB 病毒相關肺 LELC 的發生存在地域和人種的差異[12-14]。目前體外細胞實驗和動物模型尚未發現 EB 病毒具有感染人體肺組織細胞的能力，相關分子機制亦不甚明確。
3.1.2 HPV 與肺癌 全世界不同地區肺癌患者 HPV 的感染率不同，其中亞洲患者 HPV 感染率為 35%，高于歐美國家（15%）。大部分 HPV 感染并無癥狀，是一過性的，只有高危型 HPV 的持續感染才與腫瘤的發生有關。1980 年，Syrjanen [15]發現肺鱗癌周圍的支氣管上皮有類似生殖道濕疣的病變，而且 30% 的組織活檢有 HPV 感染的形態學改變，他由此提出 HPV 可引發肺鱗癌的假說。并于 1987 年用 DNA 混合探針法確認在肺癌組織中有 HPV DNA 的存在，檢出率為 5%。可能受 HPV 檢測方法、地區分布、樣本處理等因素影響，目前也有一些不同的結論。
HPV 可能是通過與整合素受體作用侵入肺上皮，整合入宿主細胞 DNA，進而整合基因 E6/E7 表達癌蛋白增加，同時 HPV 還可下調 P53 基因的表達，參與肺癌的發生[16-18]。此外，也有 HPV 通過參與 FHIT 基因缺失以及染色體斷裂、重排，導致肺癌發生的相關機制的報道[19]。總之，HPV 可能參與了肺癌的發生，尤其是不吸煙女性發生肺癌的重要危險因素[20]。
3.2 衣原體與肺癌
自 1997 年起，衣原體作為致癌物質參與肺癌的發生開始受到廣泛關注，并出現了一系列相關的臨床試驗研究，但結果并不一致。Zhan 等[21]對此進行了 Meta 分析，最終納入 12 項研究（其中包括 4 項前瞻性研究和 8 項回顧性研究），共 2 595 例肺癌患者和 2 585 例正常對照。結果發現相對于正常對照組，衣原體肺炎患者肺癌的發生率更高（OR=1.48，95%CI 1.32～1.67）；并且隨著衣原體相關抗體滴度的升高，發生肺癌的風險越高。
3.3 細菌與肺癌
3.3.1 肺內細菌與肺癌 1972 年，Schreiber 等[22]發現，經硝基氮雜環辛烷相同的誘導處理后，合并呼吸系統感染小鼠組的肺癌發生率（83%）高于無特定病原（specific pathogen free，SPF）小鼠組（37%）和無菌小鼠組（17%）。提示慢性呼吸系統感染可能會增加對致癌物的易感性，促進肺癌的發生，但具體機制并不明確。Brenner 等[23]納入 30 項相關研究進行 Meta 分析，發現肺部結核分枝桿菌感染也會增加發生肺癌的風險（RR=1.76，95%CI 1.49～2.08）。同樣，非結核分枝桿菌以及其他病原體感染也會增加發生肺癌的風險（RR=1.43，95%CI 1.22～1.68）。中國宣威地區因為燃煤污染，室內多環芳烴（PAH）水平高，直接導致了該地區女性肺癌高發。Hosgood 等[24]運用 16S rRNA 基因高通量測序法，對不吸煙女性肺癌患者進行研究，將其痰液細菌微生物組與該地區正常人對比，發現肺癌患者痰液中顆粒鏈菌屬（6.1%）、營養缺陷菌屬（1.5%）以及鏈球菌屬（40.1%）的相對豐度明顯高于正常人（分別為 2%、0.085%、19.8%），與正常人存在顯著差異；并推測呼吸道菌群可能影響了多環芳烴等致癌物在體內的代謝，是機體與外界環境相互作用的重要的中間環節，室內燃煤污染以及氣道菌群失調共同參與了肺癌的發生。
3.3.2 口腔細菌與肺癌 炎癥反應與腫瘤的發生密切相關，牙周病使機體長期保持低水平的炎癥狀態，持續存在的炎癥反應會影響正常的細胞周期，參與腫瘤發生。同時，慢性牙周疾病也可能是機體免疫系統功能障礙、不能有效清除感染灶的一種表現。免疫系統存在功能障礙對腫瘤生長的免疫監視作用也自然存在不足。另外，致癌物質亞硝胺的產生增加也可能是其中的機制之一。口腔衛生差、吸煙、飲食習慣、牙周疾病等使口腔中存在更多的細菌將硝酸鹽轉化為致癌物質亞硝胺。牙周疾病是許多腫瘤發生的危險因素[25]。目前關于牙周病原體與肺癌是否有關聯還存在爭議。Hujoel 等[26]對 1971 年至 1975 年 11 328 例牙周病患者隨訪至 1992 年，發現其中有 191 例逐漸確診支氣管癌或者肺癌；對年齡、性別、社會經濟水平、吸煙狀態、維生素 A 和 C 的攝入以及酒精的攝入進行標化后，發現牙周病患者死于肺癌的風險較非牙周病患者高 73%；而但進一步的分析提示，吸煙者中牙周病患者發生肺癌的風險較非牙周病患者高近 2 倍，而非吸煙者中并沒有發現明顯的相關性，因此也不排除吸煙以及其他混雜因素等的影響。Tu 等[27]在蘇格蘭進行的一項研究的結論是不論吸煙狀態如何，牙齒脫落與肺癌發生都沒有明顯關聯。
3.3.3 腸道細菌與肺癌 腸道菌群不僅對于局部腸道黏膜有作用，而且能夠作用于全身，影響機體炎癥和免疫反應。血管內皮生長因子 A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）與新生血管形成有關，為腫瘤生長提供足夠的氧氣和營養物質支持，肺癌患者中常見其高表達；BAX 基因是人體最主要的抗凋亡基因，編碼的 BAX 蛋白可與癌基因 BCL-2 形成異二聚體，對 BCL-2 產生阻抑作用；CDKN1B 基因也參與細胞周期調節，抑制腫瘤發生[25]。Gui 等[28]在 Lewis 肺癌小鼠模型上發現，與單用順鉑化療的肺癌組小鼠相比，聯合抗生素（萬古霉素、氨芐西林、新霉素）破壞小鼠腸道穩態后，該組腫瘤更大，生存期更短，而聯合益生菌（乳酸桿菌）治療的小鼠組的腫瘤較小，生存期更長；進一步的機制研究發現，抗生素處理可上調 VEGFA 的表達，下調 BAX 和 CDKN1B 的表達，從而削弱順鉑的抗腫瘤作用。同時，菌群穩態具有一定的免疫調節作用，益生菌處理組小鼠 CD8+T 細胞表達 γ 干擾素（IFN-γ）、顆粒酶 B（granzyme B，GZMB）及穿孔蛋白-1（perforin-1，PRF1）均增加，抗腫瘤效應增強；而抗生素處理組 IFN-γ、GZMB、PRF1 表達均減少，抗腫瘤效應減弱[25]。此外，肺內 γδT17 細胞誘導缺陷可能也是抗生素處理組小鼠免疫監視作用受損進而發生腫瘤的重要機制。當加入正常的 γδT 細胞或者 IL-17 后，小鼠的免疫監視功能得以恢復。推測腸道菌群穩態以及 γδT17 細胞免疫功能正常在抗腫瘤免疫反應中發揮著重要的作用[29]。
綜上所述，腸道菌群對維持黏膜組織的免疫穩態具有重要作用，益生菌處理后可以發揮對抗腫瘤細胞生長和促進腫瘤細胞凋亡的作用，而菌群失調會增加機體對腫瘤的易感性。
3.3.4 鼻竇細菌與肺癌 肺內的慢性炎癥狀態會增加肺癌發生風險。Koh 等[30]隨訪了 1993 年至 1998 年 45～74 歲的 63 257 名新加坡華人，前瞻性地對慢性鼻炎、鼻竇炎與肺癌發生風險之間的關系進行研究。結果發現與沒有相關病史者相比，合并鼻炎、鼻竇炎患者發生肺癌的風險增加了 59%（HR=1.59，95%CI 1.06～2.37）；尤其是對于女性不吸煙患者（HR=2.32，95%CI 1.23～4.39）和腺癌患者（HR=1.91，95%CI 1.07～3.42），這一關聯更加顯著。這提示慢性鼻竇炎可能是全呼吸道炎癥的標志，即使并沒有下呼吸道受累的相關臨床表現，慢性鼻竇炎仍然能夠反映存在于下呼吸道的炎癥反應和氣道的高反應性。而其與肺癌發生風險的關聯，也間接提示炎癥反應在肺癌尤其是女性肺癌發生中的作用。
4 展望
人類微生物組個體間差異大，并且呈動態變化。這些微生物可能就像人體健康的“晴雨表”，其組成成分及代謝的變化可以在內環境層面反映人體健康的特征。未來我們有望通過微生物組的變化盡可能在疾病發生發展的早期發現潛在疾病的發展傾向，盡早調理干預，實現科學化的“治未病”。同時研究人體微生物對于未來的精準醫療不可或缺，以微生物為治療靶點可能是精準醫學的一個重要方向。
人體微生物組的概念最先由 Lederberg[1]提出，指的是生活在人體不同部位（包括胃腸道、口腔、呼吸道、生殖道、皮膚等）的，包括細菌、真菌、病毒在內的所有微生物的總稱。這些微生物的數量是人體自身細胞數量的 10 倍，有百萬億（1014）之多，其包含的基因數目更是達人類基因組基因數目的 100 倍[2]，被稱作“被遺忘的器官”[3]。人體與微生物組相互影響，相互依存，經過成千上萬年的共同進化，形成一個“超級生物體”。
直到20世紀 80 年代，微生物學家認識微生物的手段仍停留在顯微鏡觀察和純培養研究。加上無菌取樣困難，大多數學者認為健康狀態下肺內是無菌的，人類微生物組計劃（Human Microbiome Project，HMP）也沒有將肺作為研究的器官。近年來，基于二代測序技術發展的宏基因組學、16S rRNA 基因高通量測序技術以及生物信息學的快速發展，人們得以全面了解呼吸道微生物組的組成，發現不論健康還是疾病狀態下，下氣道都存在著各種各樣的微生物群落。與肺外微生物組相比，關于肺內微生物組的研究盡管起步較晚，但是發展迅速。越來越多的研究表明，微生物與呼吸系統疾病之間確實存在一定的關聯。微生物組的研究將為肺部疾病的認識提供新的思路。
1 正常的肺微生態
正常情況下，胎肺是無菌的。出生之后，肺黏膜表面很快被來自外界環境和母親的微生物群落定植（順產情況下，微生物來自于陰道和腸道；剖宮產條件下，來自于皮膚）[4]。研究的各個部位的菌落分布最初是一致的；而在出生后的數天至數周，菌落逐漸分化而具有部位特異性。Blainey 等[5]研究證實，健康人呼吸道內主要定植著厚壁菌門、擬桿菌門、變形菌門、放線菌門和梭桿菌門共五大菌門。它們所占的比例不盡相同，分別是 53.14%、15.72%、12.48%、6.67% 和 5.27%，厚壁菌門是呼吸道內的優勢菌群。而 Charlson 等[6]的研究發現，擬桿菌門的普雷沃菌科和厚壁菌門的鏈球菌科是呼吸道中的優勢菌科。菌落結構可能受基因、飲食、藥物以及其他外界環境因素的影響，存在明顯的個體間差異。盡管吸煙會影響口、咽部等上呼吸道微生物組成[7]，但對下呼吸道基本沒有影響[8]。
一般情況下共生的細菌群落對維護人體健康有益，但是一旦某些因素的作用導致人體微生物組的組成結構發生改變，即出現生態失調時，就可能會影響局部微環境和機體免疫應答，激活炎癥過程，誘發基因毒性反應，影響細胞正常代謝等，導致對多種疾病的易感性增加，其中最嚴重的后果是發生惡性腫瘤。
2 肺癌
肺癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，發病居男性惡性腫瘤首位，女性惡性腫瘤第二位。其發病常與吸煙、大氣污染、職業接觸、電離輻射、生物學因子等密切相關，但具體的病因和病理機制尚不十分明確。腫瘤的發生受基因、環境、生活方式等多種因素的影響。全世界 15%～20% 的惡性腫瘤直接由微生物引起或間接受微生物的調控，其中有關胃腸道菌群的研究最多。
肺癌與微生物關系的研究迄今雖仍處于起步階段，但越來越多的研究提示，包括呼吸道微生物在內的人體微生物組在肺癌發生發展中可能存在動態變化，參與肺癌的發生與進展。進一步闡明人體微生物組在肺癌發生發展中的具體作用，或許能為肺癌的發病機制以及診斷、治療提供新的觀點。
3 微生物組與肺癌
3.1 病毒參與肺癌的發生
自 20 世紀 90 年代起，有關感染參與腫瘤發生的研究呈指數性增長，流行病學調查和生物學研究均提示病毒感染是腫瘤發生發展的重要危險因素。比如，人乳頭瘤病毒（human papilloma virus，HPV）、EB 病毒（Epstein-Barr virus，EBV）、卡波西肉瘤相關皰疹病毒（Kaposi's sarcoma associated herpes virus，KSHV）和人皰疹病毒 8 型（human herpes virus type 8，HHV-8）可以通過編碼癌蛋白，干擾細胞周期、正常凋亡等的調控，促進細胞轉化，直接參與腫瘤的發生。而乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）和丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）通過誘導組織壞死、增生等慢性炎癥過程，人免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）通過降低宿主免疫力、增加其他病毒感染風險，從而間接參與腫瘤發生。
3.1.1 EB 病毒與肺癌 EB 病毒主要通過唾液傳播，呼吸道可能是其潛伏的最大場所。90% 以上的成人血清 EB 病毒抗體陽性，大多數是兒童時期感染并長期潛伏。作為重要的致瘤 DNA 病毒，EB 病毒被國際癌癥研究署列在第一組致癌因子中，對鼻咽癌、Burkitt 淋巴瘤及免疫抑制個體的 B 細胞淋巴瘤的發生起重要作用。
原發性肺淋巴上皮瘤樣癌（lymphoepithelioma-like carcinoma，LELC）是肺大細胞癌的一個亞型，好發于年輕、不吸煙的亞洲人，男女發病率無顯著差異。發病機制尚不清楚，可能與 EB 病毒的感染有關。1989 年 Burtler 等[9]首次應用原位雜交技術從 1 例華裔肺 LELC 患者中檢測出了 EB 病毒 DNA。為研究 EB 病毒與肺癌的關系，張雷等[10]收集了 87 例外科手術切除的包含肺癌組織及癌旁正常肺組織的石蠟包埋組織，用多聚酶鏈反應及斑點雜交技術對 EB 病毒的拷貝數進行檢測，發現其在肺癌及癌旁肺組織中均有較高的感染率（59.8% vs. 44.8%）；但肺癌組織中高拷貝 EB 病毒陽性率明顯高于癌旁肺組織（43.7% vs. 8%）。馮欣姝等[11]發現肺癌患者血清中特異性 IgG 抗體和癌組織中的 EB 病毒含量均高于正常，且二者呈正相關。推測高拷貝 EB 病毒可能賦予了腫瘤細胞一定的生長優勢，使其成為優勢細胞群，并呈現轉化特征，在細胞的惡性轉化中發揮了重要作用。隨后更多的研究證實，亞洲地區肺 LELC 患者的 EB 病毒陽性率高，而其他地區或其他組織病理類型肺癌患者 EB 病毒檢測常常為陰性。可見 EB 病毒感染受地域和組織類型影響，EB 病毒相關肺 LELC 的發生存在地域和人種的差異[12-14]。目前體外細胞實驗和動物模型尚未發現 EB 病毒具有感染人體肺組織細胞的能力，相關分子機制亦不甚明確。
3.1.2 HPV 與肺癌 全世界不同地區肺癌患者 HPV 的感染率不同，其中亞洲患者 HPV 感染率為 35%，高于歐美國家（15%）。大部分 HPV 感染并無癥狀，是一過性的，只有高危型 HPV 的持續感染才與腫瘤的發生有關。1980 年，Syrjanen [15]發現肺鱗癌周圍的支氣管上皮有類似生殖道濕疣的病變，而且 30% 的組織活檢有 HPV 感染的形態學改變，他由此提出 HPV 可引發肺鱗癌的假說。并于 1987 年用 DNA 混合探針法確認在肺癌組織中有 HPV DNA 的存在，檢出率為 5%。可能受 HPV 檢測方法、地區分布、樣本處理等因素影響，目前也有一些不同的結論。
HPV 可能是通過與整合素受體作用侵入肺上皮，整合入宿主細胞 DNA，進而整合基因 E6/E7 表達癌蛋白增加，同時 HPV 還可下調 P53 基因的表達，參與肺癌的發生[16-18]。此外，也有 HPV 通過參與 FHIT 基因缺失以及染色體斷裂、重排，導致肺癌發生的相關機制的報道[19]。總之，HPV 可能參與了肺癌的發生，尤其是不吸煙女性發生肺癌的重要危險因素[20]。
3.2 衣原體與肺癌
自 1997 年起，衣原體作為致癌物質參與肺癌的發生開始受到廣泛關注，并出現了一系列相關的臨床試驗研究，但結果并不一致。Zhan 等[21]對此進行了 Meta 分析，最終納入 12 項研究（其中包括 4 項前瞻性研究和 8 項回顧性研究），共 2 595 例肺癌患者和 2 585 例正常對照。結果發現相對于正常對照組，衣原體肺炎患者肺癌的發生率更高（OR=1.48，95%CI 1.32～1.67）；并且隨著衣原體相關抗體滴度的升高，發生肺癌的風險越高。
3.3 細菌與肺癌
3.3.1 肺內細菌與肺癌 1972 年，Schreiber 等[22]發現，經硝基氮雜環辛烷相同的誘導處理后，合并呼吸系統感染小鼠組的肺癌發生率（83%）高于無特定病原（specific pathogen free，SPF）小鼠組（37%）和無菌小鼠組（17%）。提示慢性呼吸系統感染可能會增加對致癌物的易感性，促進肺癌的發生，但具體機制并不明確。Brenner 等[23]納入 30 項相關研究進行 Meta 分析，發現肺部結核分枝桿菌感染也會增加發生肺癌的風險（RR=1.76，95%CI 1.49～2.08）。同樣，非結核分枝桿菌以及其他病原體感染也會增加發生肺癌的風險（RR=1.43，95%CI 1.22～1.68）。中國宣威地區因為燃煤污染，室內多環芳烴（PAH）水平高，直接導致了該地區女性肺癌高發。Hosgood 等[24]運用 16S rRNA 基因高通量測序法，對不吸煙女性肺癌患者進行研究，將其痰液細菌微生物組與該地區正常人對比，發現肺癌患者痰液中顆粒鏈菌屬（6.1%）、營養缺陷菌屬（1.5%）以及鏈球菌屬（40.1%）的相對豐度明顯高于正常人（分別為 2%、0.085%、19.8%），與正常人存在顯著差異；并推測呼吸道菌群可能影響了多環芳烴等致癌物在體內的代謝，是機體與外界環境相互作用的重要的中間環節，室內燃煤污染以及氣道菌群失調共同參與了肺癌的發生。
3.3.2 口腔細菌與肺癌 炎癥反應與腫瘤的發生密切相關，牙周病使機體長期保持低水平的炎癥狀態，持續存在的炎癥反應會影響正常的細胞周期，參與腫瘤發生。同時，慢性牙周疾病也可能是機體免疫系統功能障礙、不能有效清除感染灶的一種表現。免疫系統存在功能障礙對腫瘤生長的免疫監視作用也自然存在不足。另外，致癌物質亞硝胺的產生增加也可能是其中的機制之一。口腔衛生差、吸煙、飲食習慣、牙周疾病等使口腔中存在更多的細菌將硝酸鹽轉化為致癌物質亞硝胺。牙周疾病是許多腫瘤發生的危險因素[25]。目前關于牙周病原體與肺癌是否有關聯還存在爭議。Hujoel 等[26]對 1971 年至 1975 年 11 328 例牙周病患者隨訪至 1992 年，發現其中有 191 例逐漸確診支氣管癌或者肺癌；對年齡、性別、社會經濟水平、吸煙狀態、維生素 A 和 C 的攝入以及酒精的攝入進行標化后，發現牙周病患者死于肺癌的風險較非牙周病患者高 73%；而但進一步的分析提示，吸煙者中牙周病患者發生肺癌的風險較非牙周病患者高近 2 倍，而非吸煙者中并沒有發現明顯的相關性，因此也不排除吸煙以及其他混雜因素等的影響。Tu 等[27]在蘇格蘭進行的一項研究的結論是不論吸煙狀態如何，牙齒脫落與肺癌發生都沒有明顯關聯。
3.3.3 腸道細菌與肺癌 腸道菌群不僅對于局部腸道黏膜有作用，而且能夠作用于全身，影響機體炎癥和免疫反應。血管內皮生長因子 A（vascular endothelial growth factor A，VEGFA）與新生血管形成有關，為腫瘤生長提供足夠的氧氣和營養物質支持，肺癌患者中常見其高表達；BAX 基因是人體最主要的抗凋亡基因，編碼的 BAX 蛋白可與癌基因 BCL-2 形成異二聚體，對 BCL-2 產生阻抑作用；CDKN1B 基因也參與細胞周期調節，抑制腫瘤發生[25]。Gui 等[28]在 Lewis 肺癌小鼠模型上發現，與單用順鉑化療的肺癌組小鼠相比，聯合抗生素（萬古霉素、氨芐西林、新霉素）破壞小鼠腸道穩態后，該組腫瘤更大，生存期更短，而聯合益生菌（乳酸桿菌）治療的小鼠組的腫瘤較小，生存期更長；進一步的機制研究發現，抗生素處理可上調 VEGFA 的表達，下調 BAX 和 CDKN1B 的表達，從而削弱順鉑的抗腫瘤作用。同時，菌群穩態具有一定的免疫調節作用，益生菌處理組小鼠 CD8+T 細胞表達 γ 干擾素（IFN-γ）、顆粒酶 B（granzyme B，GZMB）及穿孔蛋白-1（perforin-1，PRF1）均增加，抗腫瘤效應增強；而抗生素處理組 IFN-γ、GZMB、PRF1 表達均減少，抗腫瘤效應減弱[25]。此外，肺內 γδT17 細胞誘導缺陷可能也是抗生素處理組小鼠免疫監視作用受損進而發生腫瘤的重要機制。當加入正常的 γδT 細胞或者 IL-17 后，小鼠的免疫監視功能得以恢復。推測腸道菌群穩態以及 γδT17 細胞免疫功能正常在抗腫瘤免疫反應中發揮著重要的作用[29]。
綜上所述，腸道菌群對維持黏膜組織的免疫穩態具有重要作用，益生菌處理后可以發揮對抗腫瘤細胞生長和促進腫瘤細胞凋亡的作用，而菌群失調會增加機體對腫瘤的易感性。
3.3.4 鼻竇細菌與肺癌 肺內的慢性炎癥狀態會增加肺癌發生風險。Koh 等[30]隨訪了 1993 年至 1998 年 45～74 歲的 63 257 名新加坡華人，前瞻性地對慢性鼻炎、鼻竇炎與肺癌發生風險之間的關系進行研究。結果發現與沒有相關病史者相比，合并鼻炎、鼻竇炎患者發生肺癌的風險增加了 59%（HR=1.59，95%CI 1.06～2.37）；尤其是對于女性不吸煙患者（HR=2.32，95%CI 1.23～4.39）和腺癌患者（HR=1.91，95%CI 1.07～3.42），這一關聯更加顯著。這提示慢性鼻竇炎可能是全呼吸道炎癥的標志，即使并沒有下呼吸道受累的相關臨床表現，慢性鼻竇炎仍然能夠反映存在于下呼吸道的炎癥反應和氣道的高反應性。而其與肺癌發生風險的關聯，也間接提示炎癥反應在肺癌尤其是女性肺癌發生中的作用。
4 展望
人類微生物組個體間差異大，并且呈動態變化。這些微生物可能就像人體健康的“晴雨表”，其組成成分及代謝的變化可以在內環境層面反映人體健康的特征。未來我們有望通過微生物組的變化盡可能在疾病發生發展的早期發現潛在疾病的發展傾向，盡早調理干預，實現科學化的“治未病”。同時研究人體微生物對于未來的精準醫療不可或缺，以微生物為治療靶點可能是精準醫學的一個重要方向。