微生态调节剂及细菌类生物反应调节剂抗肿瘤作用的研究进展

　　微生态调节剂是指含活菌和死菌包括组分和产物或者是仅含活菌体和死菌体和微生物制剂，供口服或经由其它粘膜途径投入，其目的主要是在粘膜表面处改善微生物和酶的平衡，并在一定程度上刺激特异性和非特异性免疫机制。微生态调节剂抗肿瘤作用分为二个方向，一是通过口服控制肠道内致癌因子或使前致癌因子无害化，将高水平产生致癌因子的酶的细菌控制住。另一方面，通过皮下、腹腔、静脉等途径与其它细菌类生物反应调节剂如BCG、OK—432等一样，激活机体的免疫系统，预防或抑制肿瘤的发生。微生态调节剂及生物反应调节剂的抗肿瘤作用是多方面的，包括：1.刺激提高效应细胞活性和数量，增加可溶性介质，如淋巴因子或单核因子的产生，从而直接加强宿主的抗肿瘤反应。2.降低抑制物的作用，从而间接地加强宿主对肿瘤的免疫反应。3.本身为一种自然或合成的效应剂或调节剂，能提高宿主的防御机能。4.修复抗癌化疗及放疗引起的组织损伤，提高宿主对细胞毒类药物损害的耐受性。5.修饰肿瘤细胞，充分改变肿瘤细胞膜特征，增加其免疫原性，改变转移模式，使之更易为免疫机制或细胞毒类药物杀灭。6.防止或逆转肿瘤细胞的变化，促进肿瘤细胞的分化、成熟，使之向正常细胞转化，降低恶性程度。现将BCG、OK—432细菌类生物反应调节剂(BRM)及双歧杆菌、乳杆菌微生态调节剂的研究近况作以概述。

　　1　BCG

　　BCG自60年代Mathe用于治疗小儿急性白血病获得良效后已引起广泛重视，相继研究不断增多，其抗癌机理也得到更深入阐明。用BCG治疗裸鼠膀胱癌未观察到任何抗瘤作用，认为胸腺存在下的免疫系统是BCG作用的基础。在Panteleeva等的研究中给膀胱癌患者应用BCG，可诱导免疫系统发生持久的改变：增强淋巴细胞活性、中性粒细胞的吞噬能力及T细胞的功能，调整内源性抑制因子的活性，使之正常化，提高机体内抗体的产生。有实验证明，BCG膀胱灌注后尿中某些细胞因子(IL—1、IL—2、IL—6、TNF)水平增加，提示BCG可刺激膀胱粘膜淋巴组织产生细胞因子，通过细胞因子诱导和调节免疫应答，活化T、CTL、NK、LAK及TIL细胞而发挥抗肿瘤效应。Thurnher等认为BCG的抗肿瘤机制在于BCG能活化抗原递呈细胞——树突状细胞，促使其表面成熟分子CD83、CD86的表达，刺激树突状细胞内TNF—α基因的转录及蛋白的合成释放。在Ronder的实验中发现，静脉注射BCG后，采用逆转录聚合酶链反应检测到大鼠膀胱癌组织中有IL—12、TNF—α、IL—2及IFN等细胞因子mRNA的局部表达，提示由BCG诱导的肿瘤组织局部的免疫应答反应。ICK等从基因水平探讨了BCG的作用机制。他们检测了在BCG治疗前后膀胱过渡细胞原位癌组织中突变型p53的表达，在治疗后，4名残留有癌组织的患者突变型p53表达阳性，其余8名患者或无残留癌组织或无突变型p53的表达。由此推测BCG可影响肿瘤组织不同基因的表达。可见，BCG对参与肿瘤免疫的几种特质有不同程度的作用。

　　BCG在临床上应用广泛，Tkachuk等报道BCG能够预防表浅性膀胱癌的复发，经3年定期治疗，实验组94名患者中有12人复发(12.8%)，而对照组86患者中有37人复发(43.0%)。Okubo等认为治疗上尿道原位癌BCG是有效而安全的制剂，在第一疗程结束后，78%患者尿道细胞学检查恢复正常。Duda等将BCG联合IL—2治疗黑色素瘤患者，其抑瘤率达45%。Galligioni等采用自体瘤细胞同BCG联合治疗肾癌取得了良好的疗效。但就目前文献报道BCG主要用于膀胱癌的治疗，但也有些报道认为BCG作为一种免疫治疗手段，虽有有利的一面，但也有不利的一面，不适当的BCG治疗可能产生对宿主有害的封闭性抗体，肿瘤细胞得以庇护免遭破坏，这种免疫活性的抑制与BCG的菌株及肿瘤的种类有关。同时，随着BCG在治疗肿瘤方面的广泛应用，其所引起的副作用也开始为人们所关注，有报道在用BCG治疗膀胱癌后，可引起脉管部位的严重感染、睾丸附睾炎及赖特尔综合症。

　　2　OK—432

　　OK—432是细菌类非特异性免疫赋活剂，是从溶血性链球菌A组Ⅲ型低毒变异株Su开发而来。本品对癌细胞不但具有直接地杀伤作用，而且还能通过增强宿主的免疫性，延长荷瘤动物的生存期及癌灶消失。

　　OK—432具有直接杀伤癌细胞的作用，菌体与癌细胞直接接触，通过阻碍细胞合成核糖核酸、脱氧核糖核酸及蛋白质，而使细胞变性、崩解。同时，由于它的杀细胞作用，有可能暴露活瘤细胞“隐藏”着的某些抗原决定簇，从而增强肿瘤的抗原性，激发和增强机体对肿瘤的特异性免疫功能。近年的研究报道侧重于OK—432作为免疫反应调节剂，能够非特异性地提高机体的免疫力，增强荷瘤机体抗肿瘤能力。

　　在C57BL／6小鼠模型中，OK—432可诱导包括IL—12在内的多种细胞因子的产生，由巨噬细胞、B细胞合成IL—12诱导CD+4T细胞、CD+8T细胞分泌高含量的IFN—γ，在人外周血单核细胞中亦可观察到同样的细胞因子的产生。OK—432诱导产生的IFN—γ能被抗IL—12抗体、抗IL—2抗体、抗TNF—α抗体、抗IL—2R抗体抑制，表明IFN的产生是由多种细胞因子共同相互作用的结果。OK—432产生IL—12、IFN的能力大于BCG，由此Fujimoto等认为OK—432是一个多细胞因子的诱生剂，通过细胞因子的产生发挥OK—432的抗肿瘤作用。Shinomiya等研究也证明IL—12在OK—432发挥抗肿瘤作用中起重要作用，局部注射OK—432，可显著提高B细胞的数量，并刺激B细胞合成分泌IL—12，诱使肿瘤细胞滤过的淋巴结中的细胞转化为具有抗瘤活性的细胞毒性T细胞，抗IL—12单克隆抗体可抑制OK—432的抗瘤作用。Kkurosawa等证实腹腔注射OK—432能有效维持腹腔渗出细胞中NK细胞的数量，增强NK细胞、LAK细胞的活性，并使NK细胞产生针对肿瘤细胞的IFN—γ。由OK—432激活的中性粒细胞在抗肿瘤作用中可能起到信息传递的作用。Toda等从分子水平探讨了OK—432的作用机制，发现OK—432激活的外周血单核细胞有Fas配基mRNA的表达，并随OK—432的作用表达增强，而人神经胶质瘤细胞系T98G则表达高水平的Fas配基与瘤细胞表面的Fas结合，从而抑制由单核细胞介导的神经胶质瘤细胞凋亡的发生。推测由OK—432活化的单核细胞的杀细胞活性可能部分是通过Fas配基/Fas系统而实现的。Kitsuki等认为OK—432能诱生IFN—γ、TNF—α、IL—1β的产生，而这些细胞因子能增强肿瘤细胞表面ICAM—1分子的表达，利于提高杀伤细胞对肿瘤细胞的杀伤效率。而Katsumoto等认为由OK—432诱导活化的CD+4细胞，细胞表面表达ILA—DR、LFA—1、ICAM—1等分子，并分泌IFN—γ、TNF—α、IL—6多种细胞因子，该类细胞的溶细胞活性可被抗ICAM—1单克隆抗体抑制，由此认为表达于CD+4细胞表面的ICAM—1分子起到传递促进IFN—γ分泌的信号的作用。OK—432抗肿瘤机制是多方面的，通过作用于机体的淋巴细胞、单核巨噬细胞、NK细胞、中性粒细胞及细胞因子而发挥抗肿瘤作用。

　　在临床上OK—432用于治疗多种肿瘤。Inui等用OK—432治疗Recalcitrant watr，治愈率达75%，病变局部注射OK—432较皮下注射疗效更好。采用淋巴结内注射OK—432治疗口咽、腮腺的鳞状细胞癌、恶性淋巴癌、鼻腔横纹肌肉瘤等头颈部恶性肿瘤的淋巴结转移，治疗后的组织进行组化检查，除纤维化组织及炎性细胞浸润外，未见肿瘤细胞。Yoshida等局部注射OK—432治疗结肠癌肝转移，尽管CT未显示肿瘤组织的缩小，但CEA含量大幅度降低。Fukushima等认为OK—432能提高化疗治疗胃癌的效果，降低副作用，延长手术切除胃癌患者的生存时间。此外，OK—432在治疗巨囊型淋巴管瘤、宫内胎儿膀胱囊肿的临床研究中都取得了可喜的进展。

　　3　双歧杆菌和乳杆菌

　　双歧杆菌是人类及某些哺乳类动物中固有的和占优势的细菌，人们普遍认为双歧杆菌的总数量反应了机体的健康状况，它们对维持肠道内的微生物平衡起重要作用。大量资料证实，双歧杆菌的存在，利于宿主的消化、吸收、营养，另一方面对抗感染、免疫、抗肿瘤等方面又具有促进作用。

　　Tomita等在用大鼠膀胱癌的实验模型中发现，在口服乳酪乳杆菌治疗组中膀胱的重量、肿瘤的体积、扩张及恶性程度显著低于对照组。临床观察口服乳酪乳杆菌预防膀胱癌的复发有效而安全，复发间隔时间治疗组为对照组的1.8倍，且只有个别患者出现轻微的副反应。Biffi等报道婴儿双歧杆菌、分叉双歧杆菌、动物双歧杆菌、乳酪乳杆菌对MCF7乳腺癌细胞的生长抑制作用，流行病学调查发现食用双歧杆菌发酵的牛奶制品的妇女，其患乳腺癌的可能性大为降低。用长双歧杆菌制剂抑制IQ诱导的F344大鼠结肠癌的抑制率为100%，小肠癌为80%，肝癌为38%。Bandaru等认为乳酸菌的抗瘤作用是通过多种机制完成的。肠道内的病原微生物诸如大肠杆菌、产气荚膜梭状茅胞杆菌及厌氧菌含有高活性的7α—脱羟基酶，在结肠中，该酶可催化初级胆酸转变为次级胆酸，而次级胆酸在结肠癌的发生中是一个重要的促进剂，乳杆菌制剂可调节肠道内微生物群的代谢及7α—脱羟基酶的活性，降低次级胆酸的水平。其次，杂环氨基酸类致癌物在肝脏经细胞色素P4501A的作用下转变为葡糖苷酸经胆管进入肠道，在肠内细菌β—葡萄糖醛酸酶水解下成为具有活性的致癌物质，肠内细菌产生的其它酶类如偶氮还原酶、硝基还原酶、硝酸盐还原酶等，可使肠内前致癌物质转化为致癌物而被吸收，经血流到达肠、乳腺等脏器发挥致癌。蓝景刚等的实验证明利用肠内菌群的拮抗作用使产生这些酶的细菌减少进而降低酶活性，可减少致癌物的形成、活化及滞留的机会。小鼠摄入分叉双歧杆菌及其表面分子后，粪便中偶氮还原酶、β—葡萄糖醛酸酶、硝酸盐还原酶的活性显著降低。此外，乳杆菌、双歧杆菌可结合致癌物质及食物中的诱变剂，并在粪便中将它们排除体外，降低致癌物质的吸收。最近，Baricatt等研究认为代表肠道内肿瘤细胞分化的特异性标志的二肽酶IV、转化酶、氨基肽酶N、碱磷酶，可在肠道双歧杆菌、乳杆菌的作用下活性增强，促使癌细胞进入分化成熟的阶段。肠内双歧杆菌与结肠癌细胞的相互作用能抑制癌细胞增生，降低ODC的活性及癌细胞ras-p21蛋白的表达。

　　双歧杆菌、乳杆菌不仅对肠道内微生物平衡具有重要作用，而且通过其它途径在激活机体免疫系统，增强机体抗肿瘤能力方面受到国内外学者的关注，并对其抗癌效果及作用机制从不同方面进行了探讨。

　　Nomoto等用5—氟尿嘧啶治疗荷有MethA纤维瘤的BALB／C小鼠，引起原藉大肠杆菌感染的毒副作用，静脉注射加热处死的乳酪乳杆菌(LC9018)制剂可增强小鼠对这种毒副作用的抵抗能力，阻止大肠杆菌引起的感染，抑制肠道内细菌的过度增殖，两者联合应用抗肿瘤效果更为显著。加热处死的乳酪乳杆菌能抑制AKR小鼠自发的胸腺淋巴瘤的发生率，抑制胸腺扩大，延长生存时间。孔宪寿等用分叉双歧杆菌可明显抑制小鼠淋巴细胞腹水瘤的生长，提高荷瘤小鼠的存活率达80%。Fichera等发现通过细胞毒性作用乳酪乳杆菌可抑制如YAC—1、P815、Ehrlich腹水瘤、乳腺瘤等多种小鼠肿瘤细胞及人的K562、KB瘤细胞，其抑制率达25—30%，该细胞毒性作用可通过肿瘤细胞的琥珀酸脱氢酶活性的测定，肿瘤细胞形态学观察得以证实，ELISA实验显示了Ehrlich腹水瘤细胞及YAC—1细胞膜与乳杆菌中肽聚糖的结合，这种结合与肽聚糖的分子结构有关，是导致肿瘤细胞死亡的机制之一。用乳杆菌细胞壁制剂能增强IL—2诱导的LAK细胞的杀伤活性，促进SIL—2R的减少。青春双歧杆菌免疫小鼠可使NK细胞活性增强，提高脾细胞对ConA增殖的反应性。在Matsuxaki等认为乳酪乳杆菌抗瘤作用可被anti-CD3抗体或anti-CD8抗体抑制，且对裸鼠无作用，表明CD+8T细胞参与了抗肿瘤作用。婴儿双歧杆菌细胞壁制剂可促使绵羊红细胞致敏的小鼠的迟发型超敏反应显著增强，与ConA连接的瘤苗可协同提高荷瘤小鼠的生存时间及治愈率，抗T细胞抗血清及补体的存在，能使抑制活性丧失，以上提示细胞免疫在双歧杆菌乳杆菌抗肿瘤机制中的作用。用耐氧双歧杆菌治疗H22肿瘤的小鼠，发现该菌能使小鼠的TH／TS比值恢复。此外，在胸膜腔内注射乳杆菌的BALB／C小鼠胸膜腔渗出液中IFN—γ、IL—6、NO等细胞因子含量显著提高，细胞因子又可活化胸膜腔内巨噬细胞及诱导淋细胞成为细胞毒性T细胞。进一步深入研究，通过抑制细胞生长、细胞溶解试验发现，双歧杆菌活化的腹腔渗出巨噬细胞中酸性磷酸酶活性增强，用反转录聚合酶链反应可检测出巨噬细胞中有IL—1β、IL—6、IL—10、IFN—α、TNF—α等细胞因子mRNA的表达，并且巨噬细胞能合成在抗肿瘤作用中起重要作用的两个物质：TNF—α和反应性氮中介体。可见，双歧杆菌乳杆菌的抗肿瘤作用，是通过对宿主免疫系统多种成分的影响而实现的。

　　在临床应用中双歧杆菌主要与其他治疗手段相结合，以增强疗效，降低副作用。Tomohiko等将乳酪乳杆菌联合放疗治疗子宫颈癌，联合治疗组4年生存率为69.2%，单独放疗4年生存率为46.2%，联合治疗可提高对肿瘤的抑制及延长复发时间。Nomoto等也认为放疗后应用乳杆菌可增加血清中集落刺激因子的含量，恢复骨髓及脾脏中粒细胞巨噬细胞的集落单位，提示联合治疗可减轻由放疗所致的骨髓抑制，阻止白细胞的减少。双歧杆菌、乳杆菌的重要作用为治疗肿瘤开辟了新的道路。

　　综上所述，微生态调节剂及生物反应调节剂是肿瘤治疗的第四大疗法，作为肿瘤放疗化疗的“完善疗法”或“补充疗法”起到了极其重要的作用。随着分子生物学、生物工程技术和治疗手段的不断前进，在肿瘤的诊断和治疗中，微生态调节剂及BRM必将进入一个全新的发展阶段。

　　作者单位:赛红　康白　大连医科大学微生态学研究所　116027

　　参考文献(略)