《1、 引言》

1、 引言

肝癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一，造成了巨大的医疗负担。肝癌可分为原发性和继发性两大类，原发性肝癌占肝癌病例的绝大多数。肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌，约占所有病例的90% [1]。尽管在预防、诊断、预后和治疗等方面都取得了很多进展，但HCC的发病率和病死率仍在不断上升[2]。HCC患者通常在病情进展到晚期时才能被诊断出来，此时即使接受全身治疗，总体缓解率仍不理想。

肝移植（LT）是终末期肝病患者的最佳治疗选择。HCC也可以通过LT治愈，尤其是对于不能耐受手术切除和局部消融的肝功能失代偿患者。1996年，Mazzaferro等[3]首次提出肝癌肝移植米兰标准（Milan criteria），符合米兰标准的移植受者生存期有所延长。然而，由于标准过于严格，很多HCC患者无法获益于肝移植。基于临床实践和大量研究，移植学者对米兰标准进行了拓展，如杭州标准（Hangzhou criteria）、瓦伦西亚标准（Valencia criteria）、加州大学标准（University of California criteria）和纳瓦拉大学诊所标准（University Clinic of Navarra criteria）等相继被提出[4‒6]。随着多学科综合治疗理念持续加强，移植肿瘤学应运而生。2014年，日本熊本大学的Hibi教授[7]提出了肝移植肿瘤学的概念。移植肿瘤学的发展综合了包括外科学、肿瘤学、免疫学、药理学和影像学在内的多学科元素[8‒9]。

肠道菌群对人类健康至关重要。大量研究已证实肠道菌群在移植肿瘤学中的重要作用。作为一个“虚拟代谢器官”，肠道菌群可以与各种器官和不同系统相互作用，如大脑、肾脏、心血管系统和骨骼系统等[10‒11]。肝脏虽然不与肠道菌群直接作用，但在解剖学上与肠道相通。肠-肝轴的发现极大地提高了我们对肠道菌群在肝脏疾病发生、发展中所起作用的理解[12‒13]。肠道菌群可以通过门静脉将微生物成分和代谢物转移到肝脏，从而影响其功能。例如，肠道膳食纤维的主要微生物代谢产物短链脂肪酸（SCFAs）可通过诱导调节性T细胞（Tregs）抑制肝脏炎症[14]。肠道微生物介导的初级胆汁酸（BAs）7α-去羟基化可产生次级BAs，诱导DNA损伤并调节肝脏抗肿瘤免疫监测[15]。其他物质如脂多糖（LPS）、脂磷壁酸等也可影响肝脏功能[16]。因此，肠道菌群对正常肝功能的维持至关重要。此外，肠道菌群检测还因其操作简单和分析精确而成为HCC诊断和预后的新兴工具，并被报道通过代谢和免疫信号通路对HCC和LT发挥调节作用[17‒18]。

本文总结了肠道菌群影响HCC的机制及其与可演变为HCC的慢性肝病的双向作用，以及肠道菌群在HCC中的诊断和预后价值。此外，我们还讨论了肠道菌群在LT中的作用。

《2、 肠道微生物群》

2、 肠道微生物群

胃肠道是人体最大的消化系统，扩张面积约250~400 m2 [19]。据估计，生活在人体胃肠道中的微生物多达10万亿~100万亿[20]。人类胃肠道的“微生物组”比人类基因组大150倍[21]。最近的一项研究分析了来自人类肠道微生物组数据集的204 938个基因组和170 602 708个基因，并定义了人类胃肠道基因组和蛋白质组的目录[22]。作为目前最完整的人类肠道微生物群序列目录，这些信息为我们加强对人类肠道微生物群的理解提供了机会。

肠道微生物群包含多种微生物，如细菌、真菌、古菌和病毒等[23]。肠道微环境中的细菌可分为7大类群（Firmicutes、Bacteroidetes、Actinobacteria、Fusobacteria、Proteobacteria、Verrucomicrobia和Cyanobacteria），其中Firmicutes和Bacteroidetes占90%以上[24]。与细菌相比，真菌和古菌的关注度虽然较低，但也形成了较为完整的研究体系。虽然真菌仅占肠道微生物的0.1%，但肠道真菌的重要作用不容忽视，尤其是Candida和酵母[25]。此外，古菌被认为是胃肠道中稳定的共生菌，参与多种生理活动[26]。

肠道菌群通过肠-肝轴、肠-脑轴等通路连接成一个有组织的系统，在人体内形成微妙的共生关系。当人体处于良好状态时，有益微生物和有害微生物相互依存、相互制约，处于相对平衡的状态，为维持人体健康提供了天然的防御系统。肠道菌群失调会造成损害机体，其与糖尿病[27]、高血压和动脉粥样硬化[28]、炎症性肠病[29]、孤独症[30]等多种代谢、免疫和神经系统疾病的进展密切相关。肠道菌群在人体中的作用不容忽视。

《3、 肠道菌群与HCC》

3、 肠道菌群与HCC

近十年来肝癌发病率每年下降2%，但肝癌病死率在癌症中仍高居第二位[2]，其中中国死亡412 216例，美国死亡32 332例[31]，对全球公共卫生构成巨大威胁。HCC是最常见的原发性肝癌类型， 5年生存率仅为18% [32‒33]。越来越多的证据表明HCC与肠道菌群之间存在密切联系（图1）。

《图1》

图1 肠道菌群与肝细胞癌。MAMP：微生物相关分子模式；TLR4：toll样受体4；LA：乳酸；NAFLD：非酒精性脂肪性肝病；ALD：酒精性肝病。

《3.1 生态失调、肠漏和HCC》

3.1 生态失调、肠漏和HCC

肠道是消化和吸收营养物质的主要场所。肠道具有免疫屏障功能，其免疫系统可分为固有免疫系统、适应性免疫系统和黏膜免疫系统[34]。肠黏膜会直接接触肠道内的各种有机和无机物。这使得肠黏膜上皮成为抵御病原体的第一道保护屏障。肠道菌群失调会导致肠黏膜通透性增加，肠屏障紧密连接（TJ）被破坏，称为肠漏综合征[35]。此外，肠道菌群失调和肠漏可导致微生物易位，增加肝脏对菌群衍生产物和代谢物的暴露，从而可能导致肝硬化[36]。肝硬化最终可发展为HCC [37]。

肠道菌群失调、肠漏与HCC之间存在着复杂的关系。肠道菌群失调可引起肠漏，而肠漏又可加重肠道菌群失调。此外，肠漏还可通过肝-肠轴介导HCC的发生发展。肠道细菌代谢通过toll样受体4（TLR4）介导途径调节肠道通透性和炎症[38]。在二乙基亚硝胺（DEN）联合四氯化碳（CCl4）诱发的小鼠HCC模型中，来自肠道微生物群细菌的配体是促进TLR4依赖性肿瘤的触发器。TLR4阳性的HCC细胞侵袭和迁移能力显著提高[39]。此外，TLR4信号诱导的肠漏可能会促进HCC进展。细菌LPS可通过TLR4引发炎症，也是微生物相关分子模式（MAMP）最常用的标志物。在使用口服抗生素混合物根除肠道细菌并降低小鼠的LPS水平后，肿瘤可发生实质性的消退[40]。除此之外，来源于中性粒细胞的钙卫蛋白，具有直接抗菌作用，并在固有免疫应答中发挥作用。钙卫蛋白存在于各种体液中，是炎症反应的潜在分子标志物[41]。HCC患者粪便中钙卫蛋白的浓度明显升高，通常表明更为强烈的炎症反应和肝细胞损伤[42]。综上，我们推测在肠漏的情况下，细菌可以转移到上消化道，由此产生的LPS进入肝脏，从而激活相应的免疫反应，导致肝细胞代偿性增殖，最终诱发HCC。

《3.2 肠道菌群代谢物与HCC》

3.2 肠道菌群代谢物与HCC

肠道菌群衍生的代谢物、细胞成分、激素等物质通过门静脉循环进入肝脏，与免疫细胞相互作用[43]。某些代谢物可导致炎症、肝炎、肝硬化、纤维化甚至癌症，而另一些可维持屏障完整性并防止病原体渗透。目前被广泛研究的肠道菌群代谢物为SCFAs、乳酸（LAs）和BAs [44]。

《3.2.1. SCFAs》

3.2.1. SCFAs

SCFAs，又称挥发性脂肪酸，是结肠内厌氧菌发酵未消化的碳水化合物（如低聚糖、非淀粉多糖和抗性淀粉）的主要产物，包括乙酸、丙酸和丁酸。在人体代谢过程中，SCFAs对于维持结肠上皮细胞的形态和功能具有重要意义[45]。

一些研究表明，SCFAs可以在主动免疫反应中有效地促进Tregs表达，并通过下调相关通路来控制癌症进展。McBrearty等[46]发现SCFAs喂养的HBx转基因小鼠HCC生长受到抑制。Lactobacillus reuteri通过抑制3型先天性淋巴细胞产生特异性细胞因子发挥抗癌作用。然而，HCC患者的Lactobacillus reuteri水平明显降低，补充SCFAs可以起到类似于Lactobacillus reuteri的作用，从而控制HCC的进展[47]。相比之下，超过阈值浓度且被宿主耐受的SCFAs已被证明会导致HCC进展[48‒49]。SCFAs影响HCC的具体机制需要进一步明确。

《3.2.2. LAs》

3.2.2. LAs

LAs是一种代谢介质，可以影响免疫细胞的活性和功能。在肿瘤微环境中，肿瘤细胞和癌症相关成纤维细胞共同加速代谢，创造了一个适宜肿瘤发展的免疫微环境。肿瘤消耗局部能量，迫使邻近免疫细胞在缺乏营养物质的情况下处理高浓度的细胞代谢物，如LAs，进而导致免疫抑制和肿瘤生长[50]。De la Cruz-López等[51]研究发现，乳酸钠可以抑制CD4+ T细胞的糖酵解酶，减少葡萄糖代谢，导致T细胞在炎症部位聚集。此外，随着肝脏疾病的进展，LAs水平会显著升高，可作为早期HCC诊断的有效工具[52]。Gu等[53]证实HCC细胞过度糖酵解产生的LAs可通过NDRG3和MCT1刺激共培养的人肝星状细胞系LX2和白血病单核细胞系THP1中非肿瘤细胞的胞外信号调节激酶（ERK）磷酸化，促进HCC细胞干性维持。作为癌症代谢重编程的重要代谢物，肠道菌群LAs干预HCC的机制也待进一步研究。

《3.2.3. BAs》

3.2.3. BAs

BAs是由胆甾醇合成的内源性类固醇分子，胆甾醇是胆汁的主要成分。BAs可以调节T细胞的分化和功能，包括炎性辅助T细胞17（TH17）和抗炎Tregs细胞[54]。Conde de la Rosa等[55]研究表明，HCC患者肝脏总BAs水平显著升高，BAs可延迟刺激肿瘤起始干细胞的生成。Ma等也发现BAs的合成可以介导小鼠体内CXC 趋化因子配体16（CXCL16）的上调，控制野生型自然杀伤T细胞的积累，调节人肝窦内皮细胞中CXCL16信使RNA（mRNA）的表达，起到抗HCC进展和癌细胞转移的作用[15]。此外，代谢调节因子sirtuin 5（SIRT5）通过介导BAs代谢来抑制HCC免疫逃逸[56]。此外，脱氧胆酸是肠道Clostridium群中某些菌株产生的初级BA二羟基化产生的次生BA，可通过衰老分泌组刺激与炎症和肿瘤发生相关的细胞功能，加剧HCC发展[57]。一般来说，BAs的积累在HCC的发展中起着关键作用，因为它可以引起细胞损伤。因此，改变HCC患者中BAs的类型或数量可以减轻炎症，是缓解疾病进展的潜在有效方法。

肠道菌群代谢物影响HCC的确切机制需要更多的研究。此外，其他肠道菌群代谢物对HCC的影响，如胆碱代谢物、酚类衍生物、吲哚衍生物等，也值得关注。

《3.3 肠道菌群与慢性肝病》

3.3 肠道菌群与慢性肝病

约80%~90%的肝癌病例发生在肝纤维化或肝硬化晚期，肝硬化是肝癌形成的重要危险因素[58]。肝硬化的主要病因有非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）、酒精性肝病（ALD）、病毒性肝炎等[59]。Liu等[60]发现Stenotrophomonas maltophilia的丰度在HCC合并肝硬化患者的肝内微生物群中升高，可通过刺激衰老相关的分泌表型和诱导肝脏分泌炎性因子促进肝癌进展。肠道菌群还可以通过肠-肝轴与人体相互作用，在肝脏炎症、纤维化和肝硬化的发生和进展中产生影响[61]。解析肝硬化肠道菌群的变化及其与慢性肝病的关系，有望为HCC的预防和治疗提供新策略（表1 [62‒85]）。

《表1》

表1 肠道菌群与慢性肝病

《3.3.1. 非酒精性脂肪性肝病》

3.3.1. 非酒精性脂肪性肝病

NAFLD包括一系列肝脏疾病，从肝脏脂肪变性到非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、肝纤维化、肝硬化，最终到HCC。肠道菌群与NAFLD之间的联系在19世纪80年代初首次被发现。Drenick等[86]的研究表明，NAFLD患者存在肝脏脂肪变性和细菌过度生长，甲硝唑可显著降低脂肪变性，这一发现提示肠道细菌与NAFLD密切相关。Wang等[62]研究发现，NAFLD患者粪便中Firmicutes丰度高于健康对照（HCs），Firmicutes丰度低于Bacteroidetes，Firmicutes与Bacteroidetes的比值显著降低。此外，Leung等[63]发现Methanobrevibacter、Phascolarctobacterium、Slackia和Dorea formicgenerans可能是NAFLD的危险因素。在轻度/中度NAFLD中，Eubacterium rectale和Bacteroides vulgatus含量最多，而在晚期肝纤维化中，Bacteroides vulgatus和Escherichia coli含量最多[64]。Yu 等[65]也发现随着NAFLD的进展，Veillonella、Collinsella、Latilactobacillus、Dialister和Bifidobacterium的丰度逐渐增加。肠道菌群与NAFLD之间的关系得到了广泛的研究。

肠道菌群失调与NAFLD密切相关。细菌毒性物质和代谢介质在生态失调过程中大量产生并在肠道内积累，可能促进肝脏炎症和 NAFLD的形成。Björkholm等[66]发现，肠道菌群缺失会影响BAs、胆红素和类固醇激素的水平，刺激NAFLD的发展。在C57BL/J6小鼠中，高果糖摄入可导致小肠细菌过度生长，增加肠道内毒素易位，从而导致NAFLD的发生[67]。Thuy等[68]通过控制NAFLD患者果糖和碳水化合物的摄入来调节肠道菌群，降低肠道通透性，并得出膳食果糖摄入可增加肠道内毒素易位的结论，进而促进NAFLD进展。此外，肠道菌群可以调节能量平衡影响NAFLD。目前已发现两种机制可刺激脂肪酸氧化、减少脂肪储存和保护无菌（GF）小鼠免受饮食诱导的肥胖，包括空腹诱导的脂肪因子水平升高和5ʹ-腺苷一磷酸（AMP）活化的蛋白激酶活性增加[69]。

NAFLD患者的肠道菌群组成不同于健康人群。此外，能量和代谢物的变化、内毒素介导的炎症和肠道通透性增加目前被认为是肠道菌群参与NAFLD发病和进展的主要机制。研究肠道菌群在NAFLD中的作用可以更好地指导HCC的预防和治疗。

《3.3.2. 酒精性肝病》

3.3.2. 酒精性肝病

长期饮酒会对多个器官造成损害，尤其是参与酒精代谢的肝脏[87]。酒精的肠道氧化会导致乙醛增加，乙醛又可导致肠道微生物群的质量和数量发生显著变化。通过检测肠道菌群的变化，在ALD小鼠模型中研究了慢性乙醇喂养与共生细菌群之间的联系，结果显示慢性乙醇喂养后Bacteroidetes和Firmicutes减少，Proteobacteria和Actinobacteria显著增加[70]。将酒精性肝炎（AH）患者的肠道菌群移植给GF小鼠，发现被移植严重AH患者肠道菌群的小鼠，其肝脏炎症比被移植无AH患者（noAH）肠道菌群的小鼠更为严重[71]。此外，ALD患者的肝脏胆酸合成减少，血清BAs升高，表明ALD患者与BAs稳态紊乱有关[72]。Jiang等[73]报道了哺乳动物病毒，如Parvoviridae和Herpesviridae，在ALD患者的粪便样本中丰度增加。Hsu等[74]也发现Propionibacteriu、Lactobacillus和Leuconostoc噬菌体在酒精使用障碍患者中减少，提示ALD可能与肠道病毒有关。肠道微生物群与ALD密切相关。

最近证据表明，肠道菌群及其代谢产物在ALD的病理生理中发挥作用。酒精滥用可导致肠道细菌过度生长和易位，这可能是灭菌c型凝集素Reg3b和Reg3g减少的结果。这表明细菌易位和过度生长是酒精性脂肪性肝炎发生、发展的主要因素[75]。肠道菌群失调也会引起黏膜改变，增加肠道通透性，导致内毒素血症[88]。酒精性肝硬化患者的内毒素血症明显高于非酒精性肝硬化患者，这表明肠道来源的内毒素在ALD的发生、发展中起重要作用[76]。此外，肝巨噬细胞和Kupffer细胞可识别肠球菌并诱导分泌白细胞介素（IL）-1β，导致乙醇诱导的肝脏炎症和肝细胞损伤。Wang等[77]发现抑制胃酸诱导的Enterococcus的过度生长会加重小鼠的肝损伤、脂肪变性、炎症和纤维化。以Enterococcus faecalis为靶点的噬菌体可缓解乙醇诱导的肝损伤和脂肪变性[78]。

肠道菌群及其代谢物可用于ALD治疗。研究发现，在长期灌胃乙醇的小鼠中，给予三丁酸甘油酯或甘油可以抑制TJ蛋白表达和肠道完整性的破坏，从而减轻肠道屏障的损伤[89]。Akkermansia muciniphila可通过改善黏液生成来恢复肠道屏障功能[79]。Grander等[80]发现酒精性脂肪性肝炎患者的Akkermansia muciniphila丰度降低，ALD小鼠服用Akkermansia muciniphila可减轻脂肪变性、中性粒细胞浸润和肝损伤程度。因此，补充Akkermansia muciniphila可用于治疗ALD。

肠道菌群失调会通过肠道屏障损伤、毒素和分子代谢增加患者对ALD的易感性，最终增加HCC的发生风险。针对肠道菌群及其代谢物的干预措施有望带来预防HCC的新策略。

《3.3.3. 病毒性肝炎》

3.3.3. 病毒性肝炎

肠道菌群失调与病毒性肝炎密切相关，其中以乙型肝炎病毒（HBV）和丙型肝炎病毒（HCV）感染较为常见。慢性HBV感染是HCC的高危因素。HBV被认为通过介导慢性肝损伤，导致慢性坏死性炎症和肝细胞再生[90]。肝炎病毒、HBV相关HCC（B-HCC）个体和非HBV非HCV相关HCC（NBNC-HCC）个体的16S核糖体RNA（rRNA）分析显示，B-HCC患者粪便微生物群的物种丰度远高于其他两组。然而，NBNC-HCC患者的粪便中含有更多潜在促炎细菌，Faecalibacterium、Ruminococcus和Ruminolostridium的水平下降，这进一步降低了SCFAs的水平[81]。Wang等[82]评估了HBV相关肝硬化患者和HBV相关HCC患者的连蛋白水平，发现HBV相关肝硬化和HBV相关HCC患者的连蛋白水平明显较高，提示继发于连蛋白通路紊乱的肠道屏障破坏可能是HBV感染恶化的一个因素。

HCV也是HCC的主要病因[91]。HCV感染的肝脏的癌变可归因于携带病毒的肝细胞受损，这可能导致细胞过度增殖。此外，慢性炎症和氧化应激也可能导致肿瘤相关基因突变在肝细胞中积累[92]。HCV患者菌群的多样性也发生了变化。Sultan等[83]发现未经治疗的HCV患者Prevotella、Succinivibrio、Catenibaciumterium、Megasphaera和Ruminococcaceae的丰度增加，而Pérez Matute等[84]的研究表明，HCV患者中有15个菌属存在差异，HCV患者的肝纤维化程度可能导致肠道菌群组成变动。Pérez Matute等[84]还发现，HCV感染患者体内Lachnospira的低丰度可能是造成持续性损伤和炎症的重要原因。此外，Heidrich等[85]也发现Lactobacillus在HCV患者中增加。

HBV和HCV可通过肠-肝轴引起肝损伤。肠道菌群可通过调节代谢，加重或减缓病毒性肝炎的发生，从而影响HCC发生。

《3.4 肠道菌群对HCC的诊断和预后价值》

3.4 肠道菌群对HCC的诊断和预后价值

HCC复发率高，切除或消融后仍有复发可能[93]。大多数HCC患者在诊断时已处于晚期，预后一般较差。因此，早发现和早治疗是治疗HCC的主要策略。肠道菌群具有无创、高效、准确的诊断优势。肠道菌群组成的改变是HCC和晚期肝病的显著特征。

在全球第一项利用MiSeq测序对早期HCC患者肠道菌群进行研究的报道中，发现早期HCC患者的菌群多样性明显高于肝硬化患者，尤其是Actinobacteria。包括Gemmiger和Parabacteroides在内的13个属在早期HCC和肝硬化中富集。与HCC相比，产生丁酸盐的有益细菌（Ruminococcus、Alistipes和Phasocolarctobacterium）在早期HCC中减少，而产生LPS的有害细菌（Klebsiella和Haemophilus）增加。菌群改变在HCC诊断中的有效性已经在临床实践中进行了研究，结果显示在中国西北和中部地区的HCC患者中具有较高的准确性[17]。Deng等[94]研究表明，与HCs和胆管癌患者相比，HCC患者Bacteroidetes丰度降低，Actinobacteria丰度升高。Albhaisi等[95]也发现，在发展为HCC的肝硬化患者中，Enterococcus、Salmonella、Clostridium XIVb、Clostridium IV、Lactonifactor和Eggerthella的丰度较低。此外，在自发性HCC小鼠模型中也证实了肠道菌群的性别差异。厌氧细菌和兼性厌氧细菌相对丰度的变化可能被用作女性HCC的预测指标，而Paraprevotella、Paraprevotellalaceae和Prevotella具有预测男性HCC的潜力[96]。Liu等[97]发现HCC患者肠道真菌的多样性发生了变化，Candida albicans的丰度显著增加。Candida albicans的异常定植与HCC的发生、发展有关。然而，肠道菌群在预测HCC中的临床应用尚未得到充分研究。

肠道菌群在HCC中的临床价值还体现在预后方面。根据临床病理特点，HCC可分为小HCC和非小HCC，前者预后较好。对与HBV和HCC相关的HCC患者的粪便样本进行16S rRNA测序。在小HCC患者中发现Bacteroides、Lachnospiracea incertae sedis和Clostridium XIVa的富集，而这些菌株产生的内毒素活性较弱[18]。肠道菌群也可以影响HCC患者对免疫治疗的临床反应。免疫检查点抑制剂（ICIs）在癌症治疗领域得到了广泛的研究，抗程序性细胞死亡蛋白-1（PD-1）免疫疗法在索拉非尼难治性HCC中显示出令人鼓舞的效果[98]。研究表明，Proteobacteria尤其是Escherichia coli可能会抑制抗PD-1治疗的效果。接受ICI治疗的HCC患者显示肠道菌群多样性与治疗效果之间存在关联。研究发现，高丰度Faecalibacterium预示着ICI治疗后更好的无进展生存期（PFS），而高丰度Bacteroidales则预示着预后较差[99]。此外，益生菌如Lactobacillus、Bifidobacterium dentium和Streptococcus thermophilus，对ICIs有益[100]。肠道菌群可以区分小HCC和非小HCC的接受免疫治疗的预后。

《3.5 HCC中肠道菌群的调节》

3.5 HCC中肠道菌群的调节

随着肠道菌群和HCC研究的深入，调节肠道菌群可能成为抗癌治疗的一个新的重要辅助手段，基于肠道菌群和肝脏的预防方法是很有前景的研究方向。肠道菌群的调节已被广泛探索，包括抗生素、益生菌和粪菌移植（FMT）。

《3.5.1. 抗生素》

3.5.1. 抗生素

1928年，青霉素的发现代表了医学史的突破，并促进了抗生素的发展[101]。抗生素可以通过清除具有高易位能力的细菌来抑制促炎信号，或者通过减少产生特定代谢物的细菌数量来消除促癌化学物质。万古霉素是第一代糖肽类抗生素，通过抑制革兰阳性菌的细胞壁形成发挥作用[102]。Singh等[103]发现，万古霉素可以抑制次级BAs和SCFAs，这可以阻止胰岛素喂养的TLR5缺陷小鼠的肝癌发展。然而，由于其潜在的副作用，不建议将其用于治疗HCC。此外，诺氟沙星的使用选择性地清除了粪便菌群中的需氧革兰氏阴性杆菌，显著降低了肝硬化患者自发性细菌性腹膜炎的复发[104]。然而，诺氟沙星给药的一个主要缺点是容易产生耐药性，难以满足HCC预防的长期需求[105]。此外，Fujinaga等[106]发现利福昔明可通过减少门脉内毒素，抑制LPS-TLR4信号通路，降低肠道通透性，显著减轻肝纤维化。利福昔明的优势在于对肠道菌群没有强烈的副作用。与诺氟沙星相比，目前没有关于利福昔明临床相关耐药性的报道，这表明它可能更适合用于长期治疗[107]。诺氟沙星和利福昔明对HCC发展的影响仍有待进一步探讨。

《3.5.2. 益生菌》

3.5.2. 益生菌

多项研究证实了益生菌通过调节肠道菌群组成来改善肠道屏障功能，调节局部和全身免疫，进而预防HCC的功效和机制。益生菌VSL#3已被证明可以降低肝硬化患者的肝病严重程度和住院率，并已被广泛商业化[108]。Prohep是一种由Lactobacillus rhamnosus GG、Escherichia coli Nissle 1917和VSL#3组成的益生菌混合物，可以成功抑制血管生成，调节CD4+ T细胞亚群，增加产生SCFAs的细菌，最终使小鼠肿瘤重量减少40% [109]。益生菌还可以通过介导宿主的表观遗传调控来降低HCC发生率。Heydari等[110]证实Lactobacillus acidophilus和Bifidobactrum bifidioum可以负向调节HCC小鼠中致癌microRNAs的表达。此外，Mihailovic等[111]发现益生菌Lactobacillus paraplantarum BGCG11可以减少DNA损伤，增加蛋白激酶B（Akt）的激活，从而抑制细胞癌变。补充益生菌可以通过下调TLR诱导的肝脏炎症来控制HCC的发展。在DEN诱导的HCC模型中，补充益生菌可以恢复肠道稳态，降低外毒素水平，抑制肿瘤细胞增殖[112]。此外，Lactobacillus plantarum可显著降低TLR4、CXCL9和磷脂酰肌醇3,4,5三磷酸依赖性RAC交换子2（PREX-2）的表达[113]。此外，多项研究表明，益生菌可以预防HBV和HCV感染，并改善感染期间的肝功能[114‒115]。有趣的是，只有大剂量的益生菌才有效，这表明充足的益生菌摄入可能导致促进疾病的细菌菌株被竞争性排斥[116]。益生菌有可能成为HCC治疗的辅助药物。

《3.5.3. FMT》

3.5.3. FMT

FMT的定义是通过供者粪便将健康肠道细菌移植到患者身上，目的是通过直接改变或使受者肠道菌群正常化来获得治疗益处。Zhou等[117]研究表明，在高脂肪饮食诱导的NASH小鼠模型中，FMT不仅可以提高丁酸盐水平，降低内毒素水平，还可以改善肝内免疫。Wang等[118]也认为FMT可以预防肝性脑病小鼠肠黏膜屏障损伤，限制全身炎症反应。此外，在Clostridium difficile感染的免疫功能低下患者接受FMT治疗后，未观察到与FMT相关的感染[119]。FMT可能重建肠道免疫微生态，从而提高HCC免疫治疗的疗效。然而，FMT的风险在于可能造成疾病传播。此外，FMT容易受到外部因素，如饮食和药物的影响，研究人员应该专注于更精确地控制肠道菌群。对FMT用于治疗HCC还需要进行更多研究。

《4、 肠道菌群和LT》

4、 肠道菌群和LT

LT是终末期肝病和急性肝衰竭（ALF）患者的一种治疗选择， 可延长患者生存率，有效改善患者预后[120‒121]。在LT中，移植物可以将供者免疫细胞带入受者，从而导致受者肠道菌群的改变[122]。大量研究表明，肠道菌群与LT密切相关。

本节总结LT后肠道菌群的变化，并讨论肠道菌群与肝脏缺血再灌注（I/R）损伤、免疫抑制药物的疗效以及LT后的并发症之间的关系（图2）。

《图2》

图2 肠道菌群与肝移植。KC：Koffler细胞。

《4.1 LT后肠道菌群的改变》

4.1 LT后肠道菌群的改变

肠道菌群及其改变在LT中至关重要。研究人员发现，大鼠接受LT后，Bifidobacterium、Lactobacillus等有益菌数量显著减少，Enterobacteriaceae、Enterococcus等有害菌数量显著增加[123]。Wu等[122]进一步发现，除Enterococcus外，上述菌株的水平在LT后会逐渐恢复正常。Bajaj等[124]发现移植后肠道菌群发生了改变。肝移植后Enterobacteriaceae的相对丰度显著降低，而Ruminococcaceae和Lachnospiraceae的相对丰度显著升高，内毒素合成、氨、BA调节和甲胺代谢显著改善。

LT患者肠道菌群组成发生明显变化，术后肝功能改善与肠道菌群变化密切相关。

《4.2 肠道菌群与肝脏I/R损伤》

4.2 肠道菌群与肝脏I/R损伤

肝脏I/R损伤与肠道菌群密切相关[125]。Tregs可以通过调节免疫效应和阻止I/R损伤诱导的急性细胞排斥反应来帮助提高肝移植的耐受性[126‒127]。肠道Bacteroides fragilis和荚膜多糖诱导CD4+ T细胞可分化为Tregs，防止炎症增加，抑制过度的免疫反应[128]。Th17细胞作为自身免疫性疾病的关键亚群，分泌IL-17、IL-22和IL-26，引发强烈的炎症反应，加重I/R损伤[129]。小鼠胃肠道中分节丝状细菌的存在可特异性诱导Th17细胞分化[130]。3-氧胆酸和异胆酸也可以调节Th17/IL-17信号轴[131]。Corbitt等[132]发现Koffler细胞（KCs）的数量由肠道细菌和门静脉血液中MAMP决定，肠道细菌的耗损可导致KCs缺乏，从而导致门静脉系统疾病的发生，影响肝脏再灌注损伤。灭活的KCs可以减轻I/R损伤，肠道菌群可以显著影响KCs对I/R损伤的作用[133]。此外，Nakamura等[134]报道，经过抗生素处理的肠道菌群小鼠，LT后肝窦充血、水肿/空泡化和肝细胞坏死的水平降低，I/R损伤减轻。Clostridium和Bacteroides可产生SCFAs，诱导小肠IL-10的表达，下调claudin-2的表达，从而预防肠道TLR9缺陷小鼠的I/R损伤、肠道细胞凋亡和炎症[135‒136]。

肝移植术后I/R损伤的严重程度直接关系到器官功能的恢复和维持，而肠道菌群作为I/R损伤的核心调节因子，可为改善肝移植预后提供一条切实可行的途径。

《4.3 肠道菌群与免疫抑制药物的疗效》

4.3 肠道菌群与免疫抑制药物的疗效

实体器官移植受者必须服用抗排斥药物来预防免疫排斥反应[137]。免疫抑制药物的疗效和肠道菌群可以相互影响。西罗莫司可以抑制抗原和细胞因子刺激的T淋巴细胞活化和增殖[138]。与对照组相比，西罗莫司治疗小鼠的Proteobacteria相对丰度显著增加，导致LT后肠道屏障损伤和代谢紊乱。Lactobacillus rhamnosus HN001口服可减轻西罗莫司诱导的不良反应[139]。此外，包括强的松龙、霉酚酸酯和他克莫司在内的联合免疫抑制疗法可抑制Clostridium，并促进Escherichia coli增殖[140]。Swarte等[141]证明了免疫抑制疗法和肠道生态失调之间的相关性；生态失调程度越严重，移植后死亡率越高。

《4.4 肠道菌群和LT后的并发症》

4.4 肠道菌群和LT后的并发症

术后并发症的发生限制了LT疗效[142‒143]。肠道菌群在LT术后并发症的发生和发展中起着重要作用，肠道菌群和代谢物可用于预测并发症发生，并且有多项研究揭示了肠道菌群和代谢物介导LT术后并发症发生的机制。LT后早期使用益生菌干预肠道菌群和代谢物可以预防并发症的发生。

本节介绍了LT后胆道并发症、肝功能衰竭和血管并发症等。同时我们分析了肠道菌群改变对于LT后并发症的介导机制和潜在预防策略（表2 [144‒170]）。

《表2》

表2 肠道菌群和LT术后并发症

《4.4.1. 胆道并发症》

4.4.1. 胆道并发症

胆道并发症是LT后最常见的并发症，发生率约为30%，包括胆漏、胆管狭窄、胆道感染等[171]。Lichtman等[144]研究表明，肠道细菌过度生长的大鼠更易出现肝内外胆管损伤。原发性硬化性胆管炎（PSC）患者中存在大量Veillonella、Streptococcus和Enterococcus [145]。此外，对PSC患者肠道真菌的分析显示，Exophiala增加，Saccharomyces cerevisiae减少[146]。在原发性胆道胆管炎（PBC）患者中也观察到肠道生态失调[147]。

肠道菌群与BAs之间存在双向调节关系。LT后，胆汁被释放到肠道中，改变肠道pH值，抑制有害微生物生长。然而，某些肠道菌群可以调节BA激活的受体的作用并塑造BA池。疏水性BAs通过直接诱导线粒体活性氧的产生启动细胞凋亡，这是胆汁淤积性肝病的关键机制[148]。此外，细菌失调可促进BAs诱导的小鼠肝细胞死亡，增加肠道通透性，激活炎症，诱发胆汁淤积性肝病[149]。

熊脱氧胆酸（ursodeoxycholic acid, UDCA）治疗可用于预防LT后胆道并发症。Tabibian等[150]发现UDCA可消除胆管细胞衰老。PBC引起的肠道生态失调也可以通过UDCA治疗得到部分改善[147]。

《4.4.2. 肝衰竭》

4.4.2. 肝衰竭

研究证实，肠道菌群移位是全身性炎症和肝功能衰竭发生的关键因素[172]。

对乙酰氨基酚（APAP）引起的严重的肝毒性是ALF的主要原因之一。多项研究表明，APAP诱导的急性肝损伤表现出肠道菌群组成和功能的昼夜变化，这表明ALF与肠道菌群有关[151‒152]。肠道菌群调节可有效预防ALF的发生。Escherichia coli、Citrobacter freundii、Clostridium difficile和Enterococcus faecalis产生的1-苯基-1,2-丙二酮可协同改善APAP诱导的ALF，酵母也可保护肝脏免受此类损伤[153]。Bifidobacterium adolescentis CGMCC 15058和Bifidobacterium longum R0175被发现能抑制ALF的细菌易位和炎症，维持肠黏膜完整性，有效减轻或预防ALF症状[154‒155]。此外，在D-半乳糖胺诱导的肝损伤小鼠模型中，使用Saccharomyces boulardii之类的益生菌，可显著改善肠道生态失调并减轻ALF [156]。

肠道菌群和代谢物可以预测肝功能衰竭后ACLF的并发症。对合并和不合并ACLF的肝硬化患者的肠道菌群进行分析，结果显示，ACLF肝硬化患者的肠道生态严重失调，入院时肠道菌群失调可能预示着肝外器官衰竭和死亡风险增加[157]。Chen等[158]证实ACLF患者存在肠道生态失调。Bacteroidaceae、Ruminococcoaceae和Lanchnospiraceae的丰度较低，而Pasteurellaceae、Streptococcaceae和Enterobacteriaceae的丰度较高。他们还发现Pasteurellaceae的相对丰度可以用来预测ACLF患者的死亡率[158]。此外，肠道菌群与ACLF的关系可以为如何通过调节肠道菌群来预防LT术后并发症的发生提供参考。Moreau等[159]揭示了ACLF患者血液代谢物的积累与主要代谢途径改变、全身性炎症和器官衰竭之间的关系。此外，肠道细菌感染和酒精滥用是ACLF患者肝细胞损伤的主要原因。酒精滥用可加剧肠道屏障破坏，细菌通过病原体相关的分子模式引发强烈的炎症反应，最终导致ACLF [160]。

《4.4.3. 血管并发症》

4.4.3. 血管并发症

肝动脉血栓形成可导致移植物功能障碍甚至缺血性坏死。肠道菌群的代谢物可以到达体内较远的区域[173‒174]，LT血管并发症密切相关。

动脉系统血栓形成的基础是动脉粥样硬化斑块破裂。Ott等[161]在动脉粥样硬化斑块中发现了细菌DNA，支持动脉病变中存在多种细菌定植的假说。Acinetobacter、Acidovorax和Neisseria polysaccharea在有症状的动脉粥样硬化斑块中最常见，无症状斑块中Porphyromonadaceae、Bacteroidaceae、Micrococcaceae和Streptococcaceae的丰度更高[162]。Bennett等[163]证明肠道菌群代谢物氧化三甲胺（TMAO）可导致动脉粥样硬化。LPS可从肠道菌群转运到动脉粥样硬化斑块，且LPS水平与动脉粥样硬化程度呈正相关[164]。因此，肠道菌群和代谢物可以作为LT血管并发症的预测指标。

肝脏血管内皮功能的破坏和血小板活性的增加也与血栓形成密切相关[175]。TMAO、5-羟色胺等代谢物可通过直接增强血小板活性促进血栓形成[165‒166]。炎症可增加血小板活性，触发凝血激活，引起血栓形成[176]。肠道菌群可以通过TLR2依赖的方式调节肝脏内皮细胞的稳态，从而调节von Willebrand因子，最终影响血小板在细胞外基质中沉积[167]。

肠道菌群的调节可能在预防LT血管并发症中发挥作用。Li等[168]指出，Akkermansia muciniphila可以逆转血管并发症进展为动脉粥样硬化病变。此外，LPS可诱导炎症和氧化应激，进而影响血管内皮细胞功能，对血栓形成产生直接影响；抑制LPS被认为是治疗血栓形成的有效方法[169]。丁酸通过抑制血管平滑肌细胞增殖过程中的氧化和炎症反应，在动脉粥样硬化中发挥治疗作用[170]。

《5、 结论》

5、 结论

肝脏与肠道的生理功能密切相关。来源于肠道的营养物质和毒素，首先通过门静脉进入肝脏，清除有害物质后再转运到全身。一些肠道来源的免疫细胞和细胞因子也可以通过门静脉进入肝脏，实现肠-肝免疫的远程响应。肝脏通过分泌BAs调节激素水平和免疫反应，影响肠道稳态。

近年来，越来越多的研究聚焦于肠道菌群在宿主健康与疾病平衡中的作用。肠道菌群改变引起的肠漏可加重各种细菌和代谢物向肝脏易位，影响HCC的发生发展。肠道菌群组成的改变可以作为 HCC的有效诊断和预后标志物。通过抗生素、益生菌、FMT等方法调节肠道菌群，可显著改善肝功能，预防慢性肝病和HCC。LT是HCC的有效治疗方法，尽管受到术后排斥反应和各种并发症的困扰，但有望通过调节肠道菌群而改善预后。

总之，在移植肿瘤学时代，肠道菌群调节是解决HCC和LT临床瓶颈难题的潜在策略。但相关研究仍待进一步深入，只有将临床前研究转化为临床实践，才能真正使患者受益。