文章來(lái)源：腫瘤代謝與營(yíng)養(yǎng)電子雜志

范銘，楊家林，李濤（四川省腫瘤醫(yī)院·研究所，四川省癌癥防治中心放療科；電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院，成都 610041）

摘要：益生菌是一些活的微生物，在適當(dāng)攝入的情況下，可以為宿主帶來(lái)健康獲益。它們可以作為藥物或食物補(bǔ)充劑被攝入，用于幫助保持人體內(nèi)消化道微生物環(huán)境平衡。益生菌可以幫助維持人體自穩(wěn)，增強(qiáng)體質(zhì)，從而減少腫瘤治療過(guò)程中產(chǎn)生的不良反應(yīng)。目前的研究表明，益生菌可以通過(guò)激活抗凋亡通路AKT，活化COX-2途徑抑制炎癥反應(yīng)，保護(hù)腸黏膜屏障，改善細(xì)菌移位，調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境等機(jī)制保護(hù)和減輕放療誘導(dǎo)的腸道損傷。眾多臨床試驗(yàn)雖然在采用的益生菌制劑類型、菌群種類、活菌濃度以及研究方式上各不相同，但大多數(shù)研究均發(fā)現(xiàn)及肯定了益生菌在預(yù)防盆腔放療中腸道不良反應(yīng)中的重要作用。隨著腫瘤綜合治療手段不斷進(jìn)步，患者生存時(shí)間不斷延長(zhǎng)，近年來(lái)關(guān)于如何減輕治療過(guò)程中及治療后的不良反應(yīng)，舒緩治療帶來(lái)的痛苦，改善患者治療的體驗(yàn)，提高生存質(zhì)量成為日益矚目的熱點(diǎn)，未來(lái)的研究應(yīng)著眼于優(yōu)化菌群配置以及在免疫力低下人群中使用的安全性等方面。

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關(guān)鍵詞：益生菌；放射治療；腹瀉；機(jī)制

Abstract: Probiotics are live microorganisms which confer a health benefit on the host when administered in adequate amounts. They can be ingested as medications or dietary supplements to help maintain a balance in the microbial environment of the digestive tract. Probiotics can help maintain homeostatic, enhance physical fitness, thereby reducing the adverse effects caused by anti-cancer treatments. Recent studies have shown that probiotics can protect and alleviate radiation-induced intestinal damage by activating anti-apoptotic pathway AKT, activating COX-2 pathway to inhibit inflammatory reaction, protecting intestinal barrier, improving bacterial translocation and regulating intestinal micro-environment. Although relevant clinical trials of probiotics varied in the type of bacteria species, the concentration of live bacteria, and research methods, most of them demonstrated that probiotics could prevent radiation induced intestinal adverse effects. With the continuous improvement of comprehensive treatment of cancer, the survival time of patients has been prolonged. In recent years, how to alleviate the adverse reactions during and after treatment, alleviate the pain caused by treatment, and improve the quality of life has become increasingly prominent. Future research should focus on optimizing the flora configuration and addressing the safety on immunocom promised patients.

Key words: Probiotics; Radiotherapy; Diarrhea; Mechanism

在腫瘤的綜合治療中，除了常見(jiàn)的外科手術(shù)、放射治療、化療之外，約有80%的患者還接受了補(bǔ)充支持治療，包括運(yùn)用維他命、礦物質(zhì)、中草藥及其他飲食療法等[1]。其中比較常見(jiàn)的補(bǔ)充支持治療之一即服用益生菌。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義，益生菌是一些活的微生物，在適當(dāng)攝入的情況下，可以為宿主帶來(lái)健康獲益[2]。它們可以作為藥物或食物補(bǔ)充劑被攝入，用于幫助保持人體內(nèi)消化道微生物環(huán)境平衡。益生菌可以幫助維持人體自穩(wěn)，增強(qiáng)體質(zhì)，從而減少腫瘤治療過(guò)程中產(chǎn)生的不良反應(yīng)。在接受腹盆腔放射治療的患者中，由于放射線對(duì)腸道組織的損傷作用，可導(dǎo)致急性或慢性放射性腸炎，患者表現(xiàn)為腹痛、腹瀉等癥狀，嚴(yán)重影響了患者治療的依從性和生活質(zhì)量。隨著腫瘤綜合治療手段不斷進(jìn)步，患者生存時(shí)間不斷延長(zhǎng)，近年來(lái)關(guān)于如何減輕治療過(guò)程中及治療后的不良反應(yīng)、舒緩治療帶來(lái)的痛苦、改善患者治療的體驗(yàn)、提高生存質(zhì)量成為日益矚目的熱點(diǎn)。益生菌由于其低廉的價(jià)格、使用的便捷及良好的用戶體驗(yàn)，越來(lái)越受到醫(yī)學(xué)界的關(guān)注。本文主要通過(guò)回顧目前已知的臨床前試驗(yàn)及臨床試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)益生菌在盆腔放射治療中的腸道保護(hù)作用及機(jī)制進(jìn)行初步的總結(jié)和探討。

1 臨床前研究

放射線誘導(dǎo)的腸道損傷主要與腸道蠕動(dòng)功能下降、上皮細(xì)胞死亡、細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)以及炎癥反應(yīng)有關(guān)[3, 4]，可分為早期和晚期兩個(gè)階段。早期放射性腸炎是由于腸道功能上皮面積減少、腸壁水腫、黏膜脫落導(dǎo)致的，由于腸道對(duì)膽鹽吸收障礙，使得過(guò)多的水和電解質(zhì)進(jìn)入結(jié)腸，因此患者主要表現(xiàn)為腹瀉。晚期放射性腸炎在放療后數(shù)月乃至數(shù)年才發(fā)生，其主要原因是血管損傷引起的黏膜萎縮、狹窄、漿膜破壞，臨床常表現(xiàn)腹瀉、腹痛、便血等癥狀。臨床前的研究發(fā)現(xiàn)，益生菌可以通過(guò)激活抗凋亡通路AKT，活化COX-2途徑抑制炎癥反應(yīng)等保護(hù)腸黏膜屏障，調(diào)節(jié)腸道菌群，改善細(xì)菌移位，從而減輕放療誘導(dǎo)的腸道損傷。自從上世紀(jì)八十年代，人們發(fā)現(xiàn)益生菌可以改善放療相關(guān)腹瀉反應(yīng)后，關(guān)于益生菌在調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境、減少放療導(dǎo)致的腸道不良反應(yīng)的研究即有開展。早在1987年，Dong MY等人[5]就發(fā)現(xiàn)，對(duì)于接受全身放療的小鼠飼喂乳桿菌可以減少腸道細(xì)菌菌血癥及死亡。Summers RW等人[6]發(fā)現(xiàn)，通過(guò)X線照射狗的小腸后，前列腺素E2等濃度變可導(dǎo)致異常的腸道復(fù)合運(yùn)動(dòng)（migrating motor complex，MMC）。Husebye E等人[7]發(fā)現(xiàn)異常的腸道復(fù)合運(yùn)動(dòng)使得腸道菌群尤其是革蘭陰性菌過(guò)度繁殖，是嚴(yán)重的晚期放射性腸病的重要發(fā)病機(jī)制。早期的研究雖然提供了一定的直接或間接證據(jù)支持益生菌在放射性腸炎中的保護(hù)作用，但由于使用模型、研究終點(diǎn)及照射劑量、方式的不統(tǒng)一以及未能深入揭露機(jī)制，有一定的局限性。2005年發(fā)表于美國(guó)科學(xué)院院報(bào)的論文，發(fā)現(xiàn)了在無(wú)菌的腸道環(huán)境中，小腸細(xì)胞對(duì)于放射性誘導(dǎo)的致死性腸炎更有抵抗力[8]，從而揭示了腸道微生物在放射性腸道損傷中扮演的重要角色。

至此之后，關(guān)于腸道菌群、益生菌與放射線誘導(dǎo)的腸道不良反應(yīng)之間的作用和機(jī)制有大量的研究與假設(shè)學(xué)說(shuō)。一項(xiàng)在大鼠上進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，接受益生菌的大鼠與未接受組相比，在接受放療后，絨毛高度、黏膜厚度、杯狀細(xì)胞數(shù)量等指標(biāo)均與正常腸道組織相似，而未接受益生菌的大鼠則在放療后出現(xiàn)絨毛高度增加，黏膜增厚，杯狀細(xì)胞減少等顯著異常[9]。另一項(xiàng)基于大鼠的試驗(yàn)則顯示，將雄性Wistar大鼠隨機(jī)分為標(biāo)準(zhǔn)均衡飲食組，標(biāo)準(zhǔn)飲食加益生菌組以及標(biāo)準(zhǔn)飲食加滅活益生菌組，對(duì)3組進(jìn)行20Gy的腹部照射后，與添加益生菌組相比，標(biāo)準(zhǔn)飲食組及服用滅活益生菌組大鼠體內(nèi)內(nèi)毒素水平顯著升高，且這兩組大鼠腸系膜淋巴結(jié)及門靜脈中更易分離出細(xì)菌標(biāo)本。該實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，益生菌與腸道細(xì)菌移位密切相關(guān)，未接受益生菌治療組血培養(yǎng)中主要檢出以革蘭陰性菌為主，而接受益生菌組革蘭氏陽(yáng)性菌更為常見(jiàn)[10]。

益生菌在放射性腸黏膜炎中的保護(hù)機(jī)制主要與激活抗凋亡通路AKT，活化COX-2途徑抑制炎癥反應(yīng)，保護(hù)腸黏膜屏障等有關(guān)。Yan F等[11,12]進(jìn)行的一些體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，益生菌通過(guò)其本身以及分泌的P40蛋白，可以激活抗凋亡的AKT通路，同時(shí)抑制預(yù)凋亡通路P35/MAPK，從而抑制TNF-alpha導(dǎo)致的腸道上皮細(xì)胞凋亡。無(wú)獨(dú)有偶，Tessner TG等人[13]也發(fā)現(xiàn)，具有抗炎作用的PGE2可以通過(guò)激活A(yù)KT通路，從而減少放療導(dǎo)致的腸道上皮細(xì)胞凋亡，另一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)，在放療前給予鼠李糖乳桿菌GG（lactobacillus rhamnosus GG，LGG），可以有效的延長(zhǎng)杯狀細(xì)胞的壽命，而這一現(xiàn)象在MyD88、TRL-2、COX-2基因敲除的鼠中則并未出現(xiàn)，提示LGG的保護(hù)作用與這些途徑相關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn)，雖然LGG并沒(méi)有顯著提高PGE2和COX-2 mRNA的表達(dá)水平，但卻可以使得COX-2陽(yáng)性的間充質(zhì)干細(xì)胞由絨毛向基底區(qū)域位移，從而減少杯狀細(xì)胞的死亡，減輕放療引起的腸道黏膜炎[14]。此外，有研究表明，益生菌可以有效的減少細(xì)菌及TNF-α，INF-γ等細(xì)胞因子引起的腸道上皮細(xì)胞屏障的損傷，同時(shí)益生菌分泌的蛋白可以通過(guò)MAP激酶依賴途徑保護(hù)腸道上皮之間的緊密連接，從而保護(hù)腸道屏障[15-17]。

2 臨床研究

2.1 益生菌用于預(yù)防放射性腸道損傷  迄今為止，已經(jīng)有許多臨床研究著眼于益生菌在盆腔放射治療中的腸道保護(hù)作用。表1列舉了近年來(lái)一些關(guān)于益生菌預(yù)防放射線所致的腸道損傷的臨床試驗(yàn)。

表1 益生菌預(yù)防放射性腸道損傷的相關(guān)臨床試驗(yàn)

　注：CFU，colony forming unit，菌落形成單位

Note: CFU, colony forming unit

2.1.1 改善腹瀉發(fā)生及嚴(yán)重程度  早在上世紀(jì)80年代，一項(xiàng)納入24名接受盆腔放射治療的宮頸癌及尿道腫瘤患者的初步研究顯示，攝入嗜酸乳桿菌活菌的試驗(yàn)組與對(duì)照組相比，放療相關(guān)性腹瀉的發(fā)生得到明顯改善，但由于攝入過(guò)多的乳果糖作為益生菌的基質(zhì)，試驗(yàn)組發(fā)生腸脹氣的概率也有所增加[18]。雖然該實(shí)驗(yàn)取得陽(yáng)性的結(jié)果，但其樣本量不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)欠合理等方面仍飽受詬病。另一項(xiàng)隨機(jī)，雙盲的研究采用干酪乳桿菌DN-114001作為益生菌源。85名被診斷為宮頸癌或子宮內(nèi)膜癌的患者接受了45~50Gy的盆腔放射治療，在治療前被隨機(jī)分為益生菌組或安慰劑組，患者運(yùn)用Bristol量表對(duì)腸蠕動(dòng)情況及糞便性狀進(jìn)行記錄，由專人對(duì)腹瀉程度每周進(jìn)行評(píng)分記錄。結(jié)果顯示，使用益生菌可以增加糞便稠度，但并不能減少2度以上的腹瀉的發(fā)生[19]。這項(xiàng)研究雖然采用可信度較高的隨機(jī)雙盲設(shè)計(jì)，但其較少的樣本量，相對(duì)低濃度的益生菌含量以及混雜的治療方式，都使得人們對(duì)其最終取得的陰性結(jié)果產(chǎn)生疑問(wèn)。意大利學(xué)者進(jìn)行的一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照研究納入了482名接受術(shù)后輔助放療的乙狀結(jié)腸，直腸及宮頸癌患者，隨機(jī)分配為接受高效益生菌組和對(duì)照組。與既往的研究不同的是，該研究采用的是VS3配方益生菌，含有來(lái)自不同菌種的乳桿菌、雙歧桿菌和嗜熱鏈球菌。研究發(fā)現(xiàn)，安慰劑組中有51.8%的患者發(fā)生放療相關(guān)性腹瀉，顯著高于益生菌組的31.6%，并且達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，不僅如此，安慰劑組患者發(fā)生3至4級(jí)嚴(yán)重腹瀉的概率也顯著高于益生菌組[20]。2009年發(fā)表的一項(xiàng)薈萃分析納入了共計(jì)632例患者，結(jié)果顯示，使用益生菌與對(duì)照組相比，并不能有效預(yù)防放療誘導(dǎo)性腹瀉的發(fā)生[21]。但研究者同時(shí)也指出，這可能是由于納入試驗(yàn)數(shù)目及樣本量較少以及統(tǒng)計(jì)學(xué)的異質(zhì)性導(dǎo)致的。2014年加拿大進(jìn)行的一項(xiàng)三期隨機(jī)、雙盲、對(duì)照研究納入229例接受盆腔放射治療的患者，隨機(jī)分為安慰劑組，標(biāo)準(zhǔn)劑量組和高劑量組。標(biāo)準(zhǔn)劑量組接受每日兩次Bifila（一種由嗜酸乳桿菌LAC-361和長(zhǎng)雙歧桿菌BB-536組成的復(fù)合益生菌制劑）治療，包含十三億菌落形成單位，高劑量組則接受每日3次Bifila治療，包含一百億菌落形成單位。結(jié)果顯示，標(biāo)準(zhǔn)劑量的Bifila在放療結(jié)束時(shí)可有效的減少放療誘導(dǎo)的2至4度腹瀉的發(fā)生，亞組分析提示，在放療前接受過(guò)盆腔手術(shù)的患者中，這一優(yōu)勢(shì)更加顯著[22]。意大利進(jìn)行的一項(xiàng)采用含有鋅、益生元、益生菌和維生素的復(fù)合營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充制劑Dixentil預(yù)防盆腔放療相關(guān)腸道疾病的Ⅱ期研究最近發(fā)表了結(jié)果分析，其結(jié)果顯示，使用該制劑后，35%的患者出現(xiàn)1~2級(jí)放射性腸炎，沒(méi)有患者發(fā)生3級(jí)以上的放射性腸炎。該研究也為益生菌制劑的選用提供更多的選擇[23]。2017年最新的一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果顯示，使用益生菌與安慰劑相比，可有效減少放療相關(guān)腹瀉的發(fā)生[24]。

2.1.2 減少抗腹瀉藥物使用  意大利學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，益生菌的使用可以明顯減少排便次數(shù)，延遲洛哌丁胺介入的時(shí)間。泰國(guó)學(xué)者采用乳酸桿菌加雙歧桿菌活菌預(yù)防接受盆腔放療的宮頸癌患者在治療期間發(fā)生的腹瀉，共計(jì)63例患者入組，結(jié)果也顯示，益生菌可以顯著減少放療誘導(dǎo)的腹瀉的發(fā)生以及抗腹瀉藥物的使用[25]。2013年的一項(xiàng)薈萃分析則納入了6項(xiàng)益生菌對(duì)比安慰劑的臨床試驗(yàn)，共計(jì)904名患者，匯總分析的結(jié)果仍然強(qiáng)烈的傾向于使用益生菌可以減少腹瀉的發(fā)生（OR=0.44，95% CI 0.21~0.92），并且研究還發(fā)現(xiàn)，雖然沒(méi)有達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但使用益生菌可以減少洛哌丁胺的使用[26]。

2.2 益生菌用于治療放射性腸道損傷  目前大多數(shù)臨床試驗(yàn)均圍繞益生菌對(duì)于放射性腸道損傷的預(yù)防作用展開研究，而關(guān)于采用益生菌治療放射性腸炎的研究則非常稀少。匈牙利進(jìn)行的一項(xiàng)招募了206人的隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，在接受術(shù)后盆腔放療的患者中，對(duì)于需要藥物介入的腹瀉患者，在用藥同時(shí)使用一周額外的鼠李糖乳桿菌與安慰劑相比，似乎有一定趨勢(shì)可以改善放療相關(guān)性腹瀉的嚴(yán)重程度，但并未取得統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異。但研究者同時(shí)指出，使用益生菌可以有效改善患者對(duì)腹瀉程度和大便性狀的自我評(píng)分，這也提示使用益生菌可能一定程度上改善患者的自覺(jué)癥狀，從而增加治療的依從性[27]，但相關(guān)作用仍需更多臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。

綜上所述，益生菌可以通過(guò)激活抗凋亡通路AKT，活化COX-2途徑抑制炎癥反應(yīng)，保護(hù)腸黏膜屏障，改善細(xì)菌移位等方面保護(hù)和減輕放療誘導(dǎo)的腸道損傷。眾多的臨床試驗(yàn)雖然在采用的益生菌制劑類型、菌群種類、活菌濃度以及研究方式上各不相同，但大多數(shù)研究均發(fā)現(xiàn)及肯定了益生菌在預(yù)防盆腔放療中腸道不良反應(yīng)中的作用。在治療腸道不良反應(yīng)中的作用尚需更多證據(jù)支持。結(jié)合現(xiàn)有的證據(jù)，筆者認(rèn)為，預(yù)防性使用益生菌時(shí)，應(yīng)當(dāng)保障一定的活性濃度，采用混合菌群治療可能優(yōu)于單一菌種。同時(shí)由于益生菌是活菌制劑，對(duì)于免疫缺陷的患者，應(yīng)慎重考慮應(yīng)用的安全性，充分評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)與獲益。未來(lái)的研究應(yīng)著眼于優(yōu)化菌群配置以及在免疫力低下人群中使用的安全性等方面。