肠道菌群在肝细胞癌免疫抑制微环境中的作用机制与治疗策略2026

肠道菌群在肝细胞癌免疫抑制微环境中的作用机制与治疗策略2026肝细胞癌是全世界癌症相关死亡的主要病因之一。我国肝癌死亡人数位居肿瘤死亡人数第2位［1］。晚期肝细胞癌的治疗手段有限，且患者预后欠佳。已有研究结果显示：肝细胞癌的肿瘤微环境呈现出显著的免疫抑制特性，具体表现为髓源性抑制细胞扩增、调节性T细胞浸润增多以及肿瘤相关巨噬细胞向M2型极化［2］。这种免疫抑制状态不仅促进了肝细胞癌的免疫逃逸进程，还明显降低了免疫检查点抑制剂等免疫治疗方法的临床响应率［3］。相关研究结果揭示：肠道菌群失调可通过改变肝脏免疫微环境，加速肝细胞癌的进展，为全面深入理解肝细胞癌的发生发展机制提供了全新视角［4］。肠肝轴在肝细胞癌发生发展中发挥着十分重要的作用。肠道菌群及其代谢物借助门静脉循环直接作用于肝脏［5］。临床研究结果显示：非酒精性脂肪肝病相关肝硬化患者的肠道菌群失调特征与肝细胞癌发生存在密切关联［6］。菌群失调通过破坏肠道黏膜屏障功能，致使微生物相关分子模式及其代谢物易位至肝脏，并通过Toll样受体（Toll-likereceptors，TLRs）等模式识别受体激活慢性炎症反应［7］。此外，肠道菌群还可通过代谢重编程和表观遗传调控，对肝细胞的恶性转化过程产生影响［2，8］。肝细胞癌的肿瘤微环境以富含免疫抑制细胞和信号为典型特征，是肿瘤发生、免疫逃逸及治疗抵抗的关键决定性因素［9-10］。肝脏作为免疫器官，富含大量先天性和类先天性免疫细胞，且通过肠肝轴持续暴露于细菌、病毒及真菌抗原环境下［11］。已有临床研究结果证实：微生物对肝细胞癌的肿瘤微环境具有显著影响，菌群失调及其代谢物分泌对肝细胞癌的免疫逃逸具有重要作用［7，12］。尤其是肿瘤相关巨噬细胞的极化状态与功能，在维持免疫抑制性微环境中发挥决定性作用［13-14］。这类研究为靶向肿瘤微环境的治疗策略提供了坚实的理论支撑［15］。基于此，笔者系统归纳肠道菌群失调调控肝细胞癌免疫抑制微环境形成的最新机制进展，并对相关治疗策略的应用进行总结和展望，以期为该疾病的免疫治疗提供新的理论依据与潜在靶点。一、肠-肝轴的解剖基础与生理意义肠肝轴的解剖学基础源于胚胎发育过程中肠道与肝脏之间的紧密关联。其核心结构包括由门静脉系统、胆道系统以及肝动脉和（或）体循环所构成的物质交换通道，且依赖于肠黏膜屏障与肝血窦免疫屏障的协同效应，以限制肠道来源的微生物、毒素及抗原向肝脏移位［16-18］。在解剖结构层面，肝脏借助门静脉系统和胆道系统直接与肠道相连接，进而形成物质的双向运输体系。经门静脉系统，肠道所吸收的营养物质、微生物产物以及代谢物能够直接进入肝脏［18］。然而，当肠黏膜屏障出现损伤时，病原体相关分子模式可借助门静脉系统进入肝脏，进而引发炎症反应［19-20］。通过胆道系统，肝脏合成的胆汁能够排泄至肠道，并被肠道菌群修饰为次级胆汁酸。次级胆汁酸通过肠肝循环对宿主的代谢与免疫进行调节［21］。胆汁酸在肠道内不仅作为辅助消化的分子，可溶解膳食脂质，促进其吸收和排泄；还作为信号分子，通过激活肝脏中的法尼酯X受体和G蛋白偶联胆汁酸受体，对糖脂代谢和炎症反应进行调控［22］。二、肠道菌群失调与肝细胞癌的临床相关性肠道菌群失调在肝细胞癌发生发展进程中，究竟是作为病因存在还是作为继发结果出现，目前尚未得到全面且清晰的阐释。一方面，动物实验研究已证实，肠道菌群失调可通过破坏肠血管壁屏障的完整性、改变肿瘤微环境等作用机制，直接推动肝细胞癌进展［1，23-24］。另一方面，肝细胞癌患者大多存在肠肝循环障碍，这种情况可能引发继发性的菌群失调［25］。此外，菌群代谢物如短链脂肪酸、胆汁酸等，不仅能够通过代谢重编程对肝细胞的恶性转化产生影响［9］，其组成成分的变化还可反映肝脏代谢功能的异常状况［26］。这种双向作用机制致使因果关系的判定工作变得更为复杂，后续需借助前瞻性队列研究以及无菌动物模型进一步验证。（一）菌群组成特征作为肝细胞癌诊断标志物的研究进展多项研究结果显示：肠道菌群的组成特征可作为肝细胞癌的新型诊断标志物。Huang等［27］在针对HBV相关肝细胞癌患者与健康志愿者的对照研究中，发现特定的菌群特征与肝肿瘤转移存在显著关联。Cho等［28］通过对尿液微生物组进行分析，发现肝细胞癌患者存在疾病特异性的尿路菌群变化，这类特征有可能成为非侵入性的诊断手段。值得注意的是，基于菌群特征构建的诊断模型在区分不同病因的肝细胞癌亚型方面表现出独特的优势［29］。（二）菌群失调程度与肝细胞癌预后的相关性争议在肠道菌群失调程度与肝细胞癌预后的相关性方面，现有的研究报道存在明显分歧。Schneider等［30］的研究结果证实：肠道菌群失调程度与肝细胞癌进展呈正相关。特别是在Nlrp6缺陷小鼠模型中，观察到的菌群失调可诱导TLR4依赖性单核来源的髓源性抑制细胞扩增，进而加速肝细胞癌进展。然而，Guo等［31］的研究结果显示：部分特定菌群的变化与较好的免疫治疗反应存在相关性。Deng等［32］的研究结果显示：肝内转移肝细胞癌患者的肠道菌群发生显著变化，表现为特定菌种的丰度降低，而健康供者粪便菌群移植显示出抑制转移的潜在作用。这些相互矛盾的结果表明：菌群与预后的关系可能受病因学差异、治疗方法等多种因素的影响。三、肠道菌群调控肝细胞癌免疫抑制微环境的核心机制肠-肝轴构建了一个双向通讯网络，整合了肠道与肝脏之间的微生物微环境、代谢和免疫信号［33-34］。通过门静脉系统和胆管系统的相互作用，肠道菌群失调可导致致病菌易位至肝脏，其代谢物通过肠肝循环影响肝脏的免疫微环境［4-5，35］。这提示肠肝轴的整体功能障碍是晚期肝癌发病的关键驱动因素，在肝细胞癌的病理机制中扮演着重要角色［33-36］。（一）从肠道屏障破坏到肝脏炎症肠道菌群失调引发的肠道屏障功能障碍是肝细胞癌发生和发展的关键启动因素。有研究结果显示：当肠道屏障受损时，细菌产物如细菌脂多糖能够通过门静脉系统进入肝脏［37］。这些肠源性病原相关分子模式的异常转运在非酒精性脂肪肝病等肝脏疾病的进展中扮演重要角色［37-38］。低剂量细菌脂多糖的持续刺激显著促进了肝脏脂肪变性和炎症反应，且细菌脂多糖的去磷酸化活性在肝纤维化过程中显著增强［38-39］。已有研究结果显示：细菌脂多糖不仅能直接作用于肝细胞，还能通过调节γδT17细胞等免疫细胞亚群，影响肝脏的炎症微环境［40］。当这些细菌产物进入肝脏后，可通过TLRs家族介导的信号通路触发炎症反应。有研究结果显示：TLR5基因敲除小鼠在高脂饮食条件下表现出更严重的肝纤维化和脂质积累，这证实了TLR5在代谢性疾病中的保护作用［41］。Zhang等［42］的研究结果显示：TLR5缺失会导致肝细胞和肝星状细胞功能异常，抑制肝再生过程中NFκB和STAT3的活化。同时，TLR2信号通路通过诱导促炎和促纤维化细胞因子的产生，在肝脏炎症和纤维化中发挥关键作用［25］。此外，法尼酯X受体等核受体也参与调节肠肝轴的信号传导，胆汁酸代谢紊乱可进一步加剧TLR4/NF-κB信号通路的异常激活［31，43］。肝星状细胞于肝纤维化进程中充当核心效应细胞。静息状态的肝星状细胞在与细菌脂多糖接触后，能够向表达αSMA和PDGFβR的活化表型转变［44］。活化的肝星状细胞不仅会大量合成细胞外基质，还可通过分泌促炎因子，维持肝脏的炎症微环境［4546］。相关研究结果显示：衰老的肝星状细胞呈现出胶原蛋白生成减少以及增殖能力降低的特性，这表明肝星状细胞衰老或许是逆转肝纤维化的关键机制［47］。在肝星状细胞与免疫细胞的交互作用中，细菌脂多糖-CD14-CD8T细胞-巨噬细胞轴借助产生趋化因子和再生性细胞因子，构成了肝脏炎症网络的核心部分［48］。（二）肝细胞癌瘤体内细菌定植与局部免疫抑制越来越多的证据表明，肝细胞癌组织中存在特定的瘤体内微生物群［4849］。菌群失调导致的肠道屏障功能受损，致使致病菌通过门静脉系统易位至肝脏［50］。瘤体内细菌定植是肝细胞癌局部免疫抑制的重要驱动因素，其可通过代谢重编程、免疫细胞功能调控及微环境结构重塑等多途径促进肿瘤进展［51］。一方面，瘤体内细菌通过细菌脂多糖或N-乙酰-D-葡糖胺，改变局部代谢环境，导致CD8+T细胞磷脂代谢异常，通过降低磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺水平，削弱其抗肿瘤功能［5253］。另一方面，瘤体内特定细菌属sp.通过诱导VEGF表达和促进血管生成，间接影响肝细胞癌免疫微环境［15］。此外，在转移性肝细胞癌的克隆中，特定的细菌群落可驱动上皮-间质转化和免疫抑制，是肝细胞癌肿瘤异质性的关键调节因素［54］。（三）肠道菌群代谢物在肝细胞癌发生发展进程中的作用机制肠道菌群代谢物如短链脂肪酸和次级胆汁酸等，已成为连接微生物组与肿瘤免疫调控的关键分子枢纽［55］。这些代谢物可通过G蛋白偶联受体、法尼酯X受体等途径重塑肝细胞癌的免疫微环境，从而影响免疫治疗响应［56-57］。短链脂肪酸作为肠道菌群发酵膳食纤维所产生的关键代谢物，主要包括乙酸、丙酸和丁酸等。其经由肠-肝轴进入肝脏，作用于肝脏以及肿瘤微环境中的免疫细胞，对肝细胞癌的免疫反应进行调控［5859］。短链脂肪酸在肝细胞癌免疫微环境的调控过程中呈现出双向作用。一方面，短链脂肪酸能够通过直接或间接作用影响免疫细胞的极化、活化以及功能，从而改变肝细胞癌的免疫微环境，进而抑制肿瘤生长。丁酸和丙酸通过与免疫细胞表面的G蛋白偶联受体相互作用，对固有免疫和适应性免疫应答进行调控，促进抗炎因子的生成以及抑制促炎细胞因子的释放，以此维持免疫稳态［5860］。乙酸则通过调节肝细胞癌复发过程中的免疫应答，减少肿瘤相关巨噬细胞的免疫抑制表型，改善抗肿瘤免疫。另一方面，短链脂肪酸可能存在负面影响，进而促进肝细胞癌的进展。在特定条件下，肠道菌群产生的丁酸可通过调节性T细胞、恒定自然杀伤T细胞等途径，抑制抗肿瘤免疫应答，破坏免疫监视，促进免疫耐受，最终促进肝细胞癌的进展［8］。肠道菌群在胆汁酸代谢中起关键作用，其失调可导致胆汁酸谱紊乱，进而通过肝细胞代谢重编程和免疫微环境重塑促进肝细胞癌进展［61］。在肝细胞癌患者粪便中可检测到多种次级胆汁酸水平升高［15］。这些次级胆汁酸经肠肝循环进入肝脏后，不仅可通过直接激活肠道和肝脏的交叉信号通路，促进肝细胞癌形成［8］；还可作为信号分子，通过激活法尼酯X受体调控基因表达，促进肝细胞癌进展［62］。四、肠道菌群对免疫抑制细胞群体的调控网络（一）肿瘤相关巨噬细胞的极化转化机制肿瘤相关巨噬细胞作为肝细胞癌的肿瘤微环境中最为主要的免疫抑制细胞群体之一，于肿瘤血管生成、免疫抑制以及耐药性形成进程中发挥着关键作用［63］。在肝细胞癌的肿瘤微环境中，肿瘤相关巨噬细胞通常呈现M2型极化表型，其通过分泌TGF-β和IL-6等细胞因子，促进免疫抑制微环境的构建［64］。相关研究结果显示：肠道菌群失调致使致病菌易位至肝脏，经由激活胆汁酸受体（G蛋白偶联胆汁酸受体），抑制组织蛋白酶E的表达，进而促使肿瘤相关巨噬细胞向M2型转化［65］。此外，靶向SOX12转录因子的策略能够显著改变肿瘤相关巨噬细胞的极化状态，这为研发针对抑制性TAMs的小分子治疗手段提供了全新的思路［66］。（二）髓源性抑制细胞的扩增与活化途径髓源性抑制细胞作为肝细胞癌免疫微环境中的关键免疫抑制成分，借助抑制T细胞功能、NK细胞活性以及高表达PDL1等多种机制，促进肿瘤实现免疫逃逸［67］。肠道菌群失调可经由多种机制对髓源性抑制细胞在肝细胞癌中的作用进行调控。如前文所述，肠道菌群失调（以Nlrp6缺陷小鼠模型为例）能够通过TLR4依赖的途径，诱导髓源性抑制细胞在肝脏中扩增，进而抑制抗肿瘤免疫监视，促进肝细胞癌进展［30］。除TLR4依赖性途径外，肠道菌群失调还可通过激活p38MAPK信号通路，促使肝细胞癌细胞分泌补体C3，继而诱导髓源性抑制细胞表达IL-10，营造免疫抑制性微环境［68］。菌群失调可破坏肠道血管屏障的完整性，促使细菌及其产物细菌脂多糖易位至肝脏，通过TLR4/NFκB通路激活髓源性抑制细胞，并促进肿瘤相关炎症的发生［4，35］。此外，菌群失调通过调节PD1和（或）PDL1等免疫检查点分子，增强髓源性抑制细胞的免疫抑制功能，从而进一步促进肝细胞癌的免疫逃逸［5960］。（三）调节性T细胞的功能重塑调节性T细胞作为维持肝细胞癌免疫耐受的关键细胞群体，其在肿瘤组织内的浸润程度与患者不良预后呈现显著相关性［69］。肠道菌群代谢物能够直接调控调节性T细胞的功能。由肠道菌群代谢所产生的丁酸盐，通过与PPARγ相结合，可显著增加内脏脂肪组织中表达ST2的调节性T细胞数量，此效应已在肥胖小鼠模型中得到证实［70］。补充丁酸盐以及采用高纤维饮食可特异性扩增该调节性T细胞亚群，这表明肠道菌群代谢物可通过表观遗传修饰直接调控调节性T细胞的分化［70-71］。肠道菌群失调能够诱导免疫抑制表型。非酒精性脂肪肝病肝细胞癌患者的肠道菌群具有独特的微生物组和代谢组特征，能够诱导外周免疫抑制表型，具体表现为调节性T细胞数量增多以及细胞毒性T淋巴细胞（CD8+T细胞）功能减弱［6］。这种失调的肠道菌群可通过未知代谢物促进调节性T细胞介导的免疫耐受，与健康对照人群存在明显差异［2，6］。五、基于肠道菌群调控的肝细胞癌治疗策略（一）益生菌和（或）益生元调节肠道微生态的干预效果运用益生菌、益生元等干预方式对肠道微生态进行调节，能够显著优化肝细胞癌患者的临床预后［72］。这些干预举措可恢复肠道菌群的平衡状态，减轻肝脏的炎症反应，并且抑制肿瘤的生长［57］。双歧杆菌和乳酸菌等益生菌能够通过调控肠道微生态的平衡，抑制促炎因子IL6、TNFα的释放，从而发挥抗肿瘤功效［59］。特定的益生菌菌株可通过调节TLR4、NF-κB、MAPK信号通路，逆转肠源性细菌产物所引发的胰岛素抵抗和炎症损伤［73］。此外，益生菌与免疫检查点抑制剂联合使用呈现出协同增效效应，可能通过重塑肠肝免疫轴增强抗肿瘤免疫反应［6，74］。（二）粪便菌群移植在肝细胞癌治疗中的潜在价值临床研究证据显示：健康供者的粪便菌群移植可显著抑制肝细胞癌的肝内转移［32］。将肝细胞癌患者的粪便进行移植，可使野生型小鼠体内自发引发肝脏炎症、纤维化以及异型增生，并加速肝细胞癌模型的疾病进程［75］。反之，健康供者的粪便菌群移植能够恢复肠道菌群的多样性，尤其能增加产丁酸盐菌的丰度，通过调控CD8+T细胞功能来抑制肿瘤生长［32］。当前，粪便菌群移植与免疫治疗的联合应用正在临床试验中接受评估，初步结果表明其可改善晚期肝细胞癌患者的治疗响应［76-77］。（三）靶向TLR信号通路的联合治疗策略：肠道菌群失调能够激活TLRs信号通路，尤其是TLR4依赖性途径，促使肝内单核细胞来源的髓源性抑制细胞扩增，进而促进肝细胞癌的进展［30］。针对这一作用机制，联合阻断TLRs信号通路与常规治疗展现出潜在的应用价值。已有研究