肠道微生物与HCC预防

预防慢性肝损伤的进展，治疗潜在的疾病，是预防肝癌发生的重要治疗方式。在本章第2节中提到，细菌代谢产物可通过肠-肝轴抵达肝脏并发挥保肝或破坏肝脏的作用，肠-肝轴在慢性肝损伤的进展，尤其是肝癌的发生中起着重要的作用。目前，已有部分研究提示以肠-肝轴为靶点，可能是预防HCC发生的重要策略。

（一）抗生素抑制有害菌繁殖，减少肠道菌群代谢产物

诸多广谱抗生素具有通过抑制肠道菌群蛋白质合成而抑制肠道菌群繁殖的功能，如氧氟沙星、利福昔明等。终身服用抗生素，对肝癌的发生、发展具有预防作用。给予慢性肝损伤患者高安全性的单一抗生素是临床上可行的方法。

目前已有一些临床研究表明，氧氟沙星和利福昔明等抗生素能提高肝硬化患者的存活率。氧氟沙星是一种喹诺酮类药物，是目前原发性或继发性预防肝硬化患者自发性细菌性腹膜炎和感染的首选药物之一。对晚期肝硬化患者的临床试验表明，长期口服氧氟沙星是安全的，可显著减少粪便微生物中的革兰阴性菌，降低发生自发性细菌性腹膜炎和肝肾综合征的1年发生率，并提高3个月的生存率。使用氧氟沙星的一个主要副作用是抗生素耐药性的发展，这表明它可能适合于持续数周至数月的治疗，但不适合长期或终生应用于肝硬化患者。Dianne等将具有肝衰竭前兆（Child-Pugh评分＞9分）的低蛋白（白蛋白＜15 g/L）肝硬化病人随机分为2组。实验组常规用氧氟沙星，随访1年后发现，实验组的生存率高于对照组，自发性腹膜炎发病率低于对照组。

利福昔明是一种肠道不能吸收的抗生素，具有广谱抗菌活性，最初用于治疗旅行者腹泻的治疗，但近年越来越多地研究发现，利福昔明还能减少自发性细菌性腹膜炎的发生，改善门静脉高压，提示利福昔明对晚期肝病的肠-肝轴具有一定靶向作用。与氧氟沙星相似，利福昔明在几个小规模试验中均被证实能提高晚期肝硬化患者的存活率。与氧氟沙星不同的是，临床上尚未报告利福昔明耐药的相关进展，这表明它非常适合长期甚至终身治疗。Vlachogiannakos等选取酒精所致失代偿肝硬化的患者，分为试验组和对照组，试验组给予利福昔明，随访5年后发现，相较于对照组，试验组具有较高的生存率，不易发生静脉曲张出血、肝性脑病、自发性细菌性腹膜炎、肝肾综合征。

有研究发现，使用氨苄西林，通过调节肠道微生物区系和无菌动物中的病原体，可减低体内Th17的水平，以降低疾病的严重性。

应用广谱抗生素减少肠道细菌总数有两方面优势：消除具有高度易位能力的细菌，减少细菌代谢产物LPS的产生。TLR激活数量减少，促炎信号减少，肝脏纤维化、血管生成与门静脉高压发生程度均减少。同理，口服抗生素，包括氨苄西林、新霉素、甲硝唑和万古霉素，均可有效地减少肝癌肿瘤的数量和大小。动物实验发现，在癌变后期使用抗生素，比早期给药更有效地减少小鼠的肝癌。

另外，抗生素又可使肠道菌群被破坏，肠道内优势菌被抑制，而原来被抑制的内源性或外源性致病菌甚至真菌大量繁殖，并促进耐药菌株的产生，引起健康问题。在停用抗生素后，肠内菌群变化仍会持续很长时间。

（二）切断LPS-TLR-4连轴信号传递，减轻慢性炎症反应

TLR-4通路作为肠-肝轴在慢性肝损伤和肝癌发生过程中起着关键作用，阻断TLR-4通路可能是另一种预防肝癌的途径。随着对LPS激活TLR-4机制的详细了解，人们开发了多种TLR-4拮抗剂。(www.xing528.com)

1.与LPS结合的化合物　如多黏菌素B（polymyxin B）。多黏菌素B作为一种快速杀菌药物，通过与细菌细胞膜的接触，其分子中聚阳离子环与革兰阴性菌细胞膜上的LPS游离带负电荷的磷酸基结合，形成较强的链-链结合，破坏细胞原有的完整性，导致其通透性增加，细胞内小分子成分尤其是嘌呤、嘧啶等重要物质外漏而致杀菌作用。

2.拮抗LPS-TLR-4的化合物　如Reatorvid。该化合物可以抑制TLR-4与适配器分子TIRAP和TRAM的相互作用，从而阻断TLR-4信号传递。

3.抑制TLR-4活性的分子　如沙利度胺。沙利度胺及其衍生物是TLR-4诱导TNF-α产生的有效抑制剂，这一特性使沙利度胺可用于治疗某些需要减轻炎症的疾病。

直至目前为止，慢性肝损伤或HCC患者的临床试验研究还没有以上药物的明确结果。虽然TLR拮抗剂是一个令人期待的治疗方式，但长期抑制TLR-4可能会导致免疫抑制，并引起可以预见及难以预见的结果。因此，需要仔细评估TLR-4拮抗剂的安全性，才能考虑长期预防肝癌和其他慢性肝损伤并发症的研究。

（三）维护胃肠黏膜屏障，减少病原体入侵

在正常情况下，巨噬细胞在上皮下固有层（subepithelial lamina propria，SBLP）的上皮膜上聚集成一个连续的带，通过迅速阻碍和消灭入侵肠道菌群来阻止肠道菌群攻击宿主。SBLP可产生100多个分泌产物，参与促炎和宿主防御活动。肠黏膜屏障功能障碍可能是由于发生了肠黏膜通透性变化以及肠内菌群失调的影响。严重时，肠壁通透性较高，肠内外的细菌和代谢物会向肠道外易位。SBLP完整性的破坏会使肠内细菌突破这一屏障，从门静脉进入肝脏，在肝脏中产生炎症反应和改变免疫功能。基于SBLP的重要性，针对SBLP的治疗方法具有巨大潜力。

奥贝胆酸（obeticholic acid，OCA）是一种新型的FXR激动剂，在抑制肠道炎症、改善肠黏膜通透性和抑制细菌易位方面均具有重要作用。值得注意的是，在不同的实验性肝硬化模型中口服胆汁酸后，这些作用会减弱。胆汁酸是肠道屏障的重要调节因子。通过结扎胆总管或诱导肝硬化导致啮齿动物胆汁分泌减少，引起细菌易位，这不仅是由于肠道细菌过度生长所致，而且也是由于肠道通透性增加所致。FXR是一种胆汁酸受体，它介导胆汁酸在肠上皮屏障内外的循环作用，控制着许多重要的代谢途径，它在维持胆汁酸平衡和预防胆汁酸毒性方面具有关键作用。FXR在参与胆汁酸肠肝循环的组织中大量表达，在胆汁酸回收部位，即回肠上皮黏膜中表达量最高。FXR激动剂具有抑制胆汁酸合成、抑制肝脏炎症、促进肝再生和抑制肿瘤等多种作用。FXR激动剂还包括：熊去氧胆酸（ursodeoxycholic acid，UDCA）、脱氧胆酸、胆酸和石胆酸（lithocholic acid，LCA）。口服FXR激动剂可影响肝脏和肠道的FXR，并通过成纤维生长因子-19（fibroblast growth factor 19，FGF-19），强烈下调CYP7A1的表达，CYP7A1表达的下调直接导致BA产量的减少。许多FXR激活的肝脏效应是由肠道FXR受体介导的，导致FGF-19的释放，而FGF-19随后作用于肝脏中的靶点。有实验表明，FXR缺陷小鼠肠道完整性受损，胆管结扎后进一步恶化，肝癌发病率高。Kim等发现缺乏FXR表达的小鼠血清BA水平明显升高，在12月龄时，雄性和雌性FXR缺失小鼠均具有高退化性肝脏病变，包括肝细胞腺瘤、癌和肝胆管细胞癌。在3个月时，FXR缺陷小鼠的促炎细胞因子IL-1β mRNA表达增加，β-连环蛋白及其靶基因c-myc表达升高。这些研究揭示了FXR和BA在肝癌发生中的潜在作用。Degirolamo等发现，FXR缺陷小鼠的BA代谢紊乱，极易发生自发性肝癌，肠选择性FXR再激活可使FGF-15/Cyp7A1肠-肝轴恢复，并最终对HCC有保护作用。肠选择性FXR恢复正常的BA肠肝循环，同时上调肠道FXR转录组和降低肝脏BA的合成。激活肠FXR通过恢复肝内稳态，降低cyclin D 1的表达，抑制细胞增殖，减轻肝脏炎症和纤维化，发挥肝保护作用。Verbeke等将大鼠胆管结扎后10天，用OCA（奥贝胆酸）灌胃，观察肠通透性、肠道菌群易位、紧密连接蛋白表达、免疫细胞募集，回肠、肠系膜淋巴结和脾脏细胞因子表达的变化。对照组大鼠在空肠和回肠中的FXR信号通路表达均降低，并通过增加封闭蛋白的表达而增加肠道通透性，这与自然杀伤细胞的局部和全身性招募有关，从而增加了INF-γ的表达和肠道菌群易位。实验组炎症反应减轻，肠道菌群易位减少，NK细胞和INF-γ表达显著降低。因INF有介导大肠埃希菌易位的功能，表达降低有助于减轻易位。同样有研究发现，OCA能够促进紧密蛋白的表达，抑制TLR表达。OCA还能改善硫代乙酰胺或胆管结扎大鼠的门静脉高压，这有助于缓解肝硬化的细菌易位。OCA在NASH患者中有很高的安全性，主要的副作用是瘙痒和血脂改变。因此，OCA似乎是一种有前途的肝癌预防药物，尤其是通过纠正肠-肝轴的多种异常来促进肝硬化患者慢性炎症和肝癌的发展。

在肝硬化中，肠道细菌在肠系膜淋巴结中形成一个有组织的免疫反应级联，涉及Ths1极化和单核细胞对TNF的激活。TNF通过降低紧密连接蛋白的表达和激活肌球蛋白轻链激酶增加紧密连接通透性，激活的效应免疫细胞再循环到血液中，促进全身炎症。在动物实验中，研究发现抑制TNF能够明显降低大鼠的肠道菌群转移率。Genescà等发现，肝硬化患者肠系膜淋巴结中的蛋白质和mRNA TNF水平明显高于对照组，腹水患者的TNF水平升高，肝硬化严重程度与TNF水平明显呈正相关。然而，由于TNF抑制剂的强免疫抑制作用和严重感染率的增加，慢性肝损伤患者长期抗TNF治疗可能会带来更大的伤害而不是益处，因此需要继续开发局部治疗的药物，在改善肠道屏障功能的同时，不对全身免疫反应产生过大负面影响。