女性阴道中栖息着的大量微生物，被称为阴道菌群，是人体重要的菌群之一。阴道菌群在受到内源性和外源性因素影响时，容易发生变化，继而导致疾病的发生发展。当前，科研人员已对阴道菌群进行了许多研究，以诠释阴道菌群与各种疾病间的关系。
在过去的 2020 年，阴道菌群在多个方面取得了重大进展，关键的进展包括细菌性阴道病复发的预防、艾滋病的预防，以及阴道菌群与早产风险的关联，今天我们将重点讲述以下三大进展：
? 使用甲硝唑治疗后，再用 Lactin-V（Osel 公司开发）处理 11 周，患者细菌性阴道病的复发率明显低于安慰剂组[1]。
? 阴道中的有害菌对艾滋病暴露前预防（PrEP）药物的代谢，可以显著改变体外艾滋病病毒的感染率；乳酸菌可以阻止有害菌的定殖，从而改善 PrEP 药物的效果[2]。
? 相比于足月分娩，早产女性阴道菌群样本内变异较大，特别是在妊娠早期[3]。此外，足月分娩的女性阴道菌群中的卷曲乳酸杆菌丰度较高[4]。
① 阴道菌群与细菌性阴道病
在细菌性阴道病方面，2020 年的进展中，最值得一提的便是 Osel 公司的成功，该公司研发的卷曲乳杆菌 Lactin-V 疗法，可有效预防细菌性阴道病的复发[1]。
细菌性阴道病是最常见的细菌感染之一，困扰着全球 15%~50%的育龄妇女（因研究人群的不同，患病率有所不同）。细菌性阴道病不仅会使患者感到轻度的外阴瘙痒、烧灼感，还增加了其他性传播感染的风险，并且与早产、分娩或流产后子宫内膜炎、盆腔炎和子宫切除术后感染风险的增加有关。
除了众多的风险以外，该病的复发率也很高，据估计，多达半数的女性，在甲硝唑抗生素治疗后的 12 个月内，会再次感染细菌性阴道病[5]。因此，一种可以提高甲硝唑疗效、预防细菌性阴道病复发的疗法，显得至关重要。
Osel 公司的 Lactin-V 疗法应运而生，该疗法首先将 2×10[9] CFU 的卷曲乳杆菌 CTV-05 制成粉末，然后通过阴道涂抹的方式给药，使益生菌进入阴道产生乳酸，从而抑制与细菌性阴道病相关的细菌生长。
十年磨一剑，Lactin-V 疗法的I期临床试验结果在 2009 年就已发表[6]，而 2020 年 5 月 13 日，Lactin-V 疗法的 IIB 期临床试验结果才发表于《新英格兰医学杂志》。虽然经过了长时间的等待，但是此次的阳性结果振奋人心。
IIB 期临床试验是一项多中心、随机、安慰剂对照、双盲试验，研究对象为 228 名 18~45 岁的女性，并且至少满足Amsel标准（线索细胞阳性、胺嗅味试验阳性、阴道 pH > 4.5、阴道分泌物均匀稀薄）中的三个，此外，还要求患过细菌性阴道病，以及接受过为期五天的 0.75%甲硝唑凝胶治疗。
在甲硝唑治疗后，她们以2:1的比例，随机进行Lactin-V疗法，或使用相应的安慰剂。疗程包括第 1 周连续 4 次给药，后 10 周每周 2 次给药。患者在处理开始后的第 4 周、第 8 周、第 12 周和第 24 周被要求就诊，以评估细菌性阴道病复发的比率。
结果显示，Lactin-V 显著降低了细菌性阴道病的复发率，在抗生素治疗后的 12 周内，Lactin-V 组只有 30%的患者复发，相比之下，安慰剂治疗的患者有 45%复发。
并且 Lactin-V 组（77%）的治疗依从性略优于安慰剂组（74%）。而在局部（阴道分泌物异常、阴道异味、阴部瘙痒）和全身（腹痛、头痛、尿频）不良事件方面，两组均无差异。
卷曲乳杆菌是一种可以产生过氧化氢的乳酸菌，它能够保持阴道的酸性环境，从而抑制有害菌的增殖[7]。在健康、正常的阴道菌群中，乳酸菌占据优势地位，占到阴道菌群的 70%~90%。当菌群平衡被破坏时，加德纳杆菌等细菌性阴道病相关细菌大量增殖，促进其他厌氧菌的生长，导致细菌性阴道病等不良结果。
对于细菌性阴道病的治疗，一般采用抗生素治疗，但 Osel 公司另辟蹊径，利用微生态平衡的原理，采用益生菌压制有害菌，这是一种全新的尝试。目前该公司还在探究 LACTIN-V 疗法在预防艾滋病病毒感染和早产方面的潜力。
② 阴道菌群与艾滋病
除了细菌性阴道病，阴道菌群还与艾滋病的预防有关。近几年的研究表明，阴道菌群中阴道巨型球菌属、纤毛菌属、人型支原体等，与艾滋病病毒感染风险增加显著相关。
热心肠日报做过相关研究的报道：
十年追踪：特定阴道细菌或增加HIV感染风险
The Lancet Infectious Diseases——[24.446]
① 2004年到2014年的5个非洲女性队列研究含三类HIV感染高风险女性群体（孕产妇、性工作者、有HIV阳性伴侣的未感染女性）；② 期间发生87例HIV感染，262例未感染，选取感染者和匹配的未感染者各55例，分析感染前的阴道菌群；③ 感染者的阴道菌群多样性高于未感染者；④ 阴道菌群中的7种微生物与HIV感染风险增加显著相关，且呈现剂量依赖性：1型和2型微单胞菌、Gemella asaccharolytica、人型支原体、纤毛菌属、1型爱格士氏菌、阴道巨型球菌属。
Evaluation of the association between the concentrations of key vaginal bacteria and the increased risk of HIV acquisition in African women from five cohorts: a nested case-control study
2018-01-25, doi: 10.1016/S1473-3099(18)30058-6
【主编评语】此前研究表明，女性阴道菌群组成与HIV感染风险存在关联。近期The Lancet Infectious Diseases[IF：19.864]发表了一项长达10年的追踪研究，发现在高危女性群体中，较高的阴道菌群多样性与HIV感染风险增加相关，并鉴定出含量与感染风险呈正相关的7种微生物。这些发现再次表明，不同于肠道菌群，阴道菌群并非多样性越高越好。（@mildbreeze）
而 2020 年 12 月 3 日发表于《PLoS Pathogens》的研究，则从健康或失衡的菌群对药物代谢的角度，阐释了阴道菌群在艾滋病预防方面的关键作用[2]。
由于有效的艾滋病疫苗尚未研发成功，艾滋病高危人群必须采取 PrEP 药物等替代策略，来预防艾滋病的传播。PrEP 药物在预防男性感染艾滋病方面非常有效，但在女性身上的效果却不尽人意。
对于这一性别差异的现象，明尼苏达大学医学院的 Nichole Klatt 博士将目光落在了阴道菌群上，并对其进行了深入的研究，试图找出其中的原因。
“差距很大。男性服用 PrEP 药物，预防率可以达到 80%~90%，而女性只有 40%~70%。这说不通，所以我们想了解其背后的生物学原理。”Klatt 博士说。
“对于艾滋病的预防效果，我们常常关注机体对疾病的反应，所以一开始的工作重心放在了检测血液的各项指标上。然而很多宿主的反应发生于黏膜部位，此外，我们还必须考虑菌群对机体健康的影响。”
“这是一个非常复杂的问题，也是一个重大的挑战。我对这个问题特别感兴趣，因为女性健康方面的研究，还远远不能解释很多性别差异的现象。”Klatt 博士兴奋地说。
2017 年，Klatt 博士就以第一作者的身份，发表了一项关于阴道菌群与 PrEP 药物疗效的研究，该研究将阴道菌群分为两大类型，一种以乳酸菌为主，另一种以加德纳杆菌和其他厌氧菌为主。
在以乳酸菌为主的女性中，PrEP 药物 Tenofovir 可以将艾滋病病毒感染率降低 61%，而在非乳酸菌为主的女性中，艾滋病病毒感染率仅降低了 18%。该研究结果发表在《科学》杂志上[8]。
而后，在 2020 年的随访研究中，Klatt 博士及其同事，利用来自健康女性和细菌性阴道病患者的阴道灌洗液样本，来确定健康或失衡的阴道菌群，如何与 PrEP 药物相互作用。
他们发现，与阴道菌群正常、健康的女性相比，PrEP 药物在细菌性阴道病患者身上的疗效较差，两种 PrEP 药物——替诺福韦（TFV）以及 Dapivirine（DPV）的降解率在低乳酸杆菌的灌洗液样品中显著下降，并且降解率与乳酸杆菌丰度呈负相关[2]。
“阴道菌群的平衡举足轻重，阴道菌群失衡，会引起不适，影响到超过半数的女性，增加女性早产和感染性传播疾病的风险。它会产生严重后果，但关于这方面的研究却不多见。”Klatt 博士说。
艾滋病病毒想要复制，就必须感染人体免疫系统中一种特定类型的白细胞。如果细菌性阴道病的相关细菌先对 PrEP 药物进行了代谢，就可以使药物无法进入特定的细胞，从而保护宿主。
这项研究为阴道菌群与艾滋病预防背后的因果关系提供了指示。Klatt 博士说：“我们试图做的是：从一个健康问题的大背景出发，找出与该健康问题相关的因素，然后进入实验室验证想法，找出因果关系。我们不是建立了联系，然后就此结束。我们把它提升到一个新的层次，试图理解其中的原因。”
该研究的作者一致认为，更好地诊断和干预细菌性阴道病，对于提高女性艾滋病预防工作的效果，至关重要。
③ 阴道菌群与早产
2020 年，关于阴道菌群与早产有所关联的研究络绎不绝，为阴道菌群与早产提供了一些新观点。
阴道菌群可以维持阴道中的稳态，保持阴道 pH 的稳定，并抵御可能导致感染的有害菌。阴道菌群的组成取决于个体的遗传、卫生状况和性行为，也会因地理位置的不同而不同。
印度转化健康科学技术研究所的研究人员，利用全基因组鸟枪法测序技术，破译了印度孕妇阴道菌群的组成。
这项于 2020 年 3 月 23 日发表在《微生物生态学》杂志上的研究，揭示了大多数印度孕妇阴道中的主要细菌种类是乳酸菌，其他优势菌为嗜盐单胞菌和无色杆菌。他们还发现了十多种重要的乳酸菌，包括惰性乳杆菌、卷曲乳杆菌、格氏乳杆菌等[9]。
在印度，每年约有 360 万婴儿在妊娠 37 周之前出生（早产），并遭受死亡等风险。研究人员认为分析孕妇阴道中存在的细菌，可以帮助临床医生识别有早产风险的人，并且还可以帮助未来的诊断和治疗，以避免早产的发生。
该研究的通讯作者、印度泌尿生殖系统研究所的 Bhabatosh Das 博士总结道：“在未来，我们计划鉴定出早产的生物标志物，并开发一种诊断工具，以预测任何不良分娩结局。”
另一项发表在《微生物学前沿》杂志上的研究，正是希望对孕妇阴道菌群进行荟萃分析，以找出早产的生物标志物[3]。
该研究共对 415 名女性的 3201 份样本进行了评估。他们比较了足月分娩和早产的孕妇阴道菌群中不同细菌种类的丰度。比较后发现，早产的女性妊娠期阴道菌群丰度的样本内变异更大，尤其是在妊娠早期。
在对数据进行纵向建模后，研究人员确定了早产与多种微生物属有关，包括Olsenella和严格意义上的梭状芽孢杆菌，而这些微生物在以前，从未被认为与早产有关。
他们还发现，乳酸菌的丰度高与足月分娩有关，这意味着乳酸菌的缺乏以及上述可疑微生物的存在，可能可以用来预测早产。
该研究的通讯作者、加州大学旧金山医学院的儿科助理教授 Marina Sirota 说：“我们确认了几种已知的、与早产有关的细菌种类，还发现了几种新的微生物。当然，我们的发现还需要进一步的验证。”
“但我们希望，我们开发的方法可以用于整合其他数据，并为治疗和诊断早产提供新的信息。这一发现，可以让医生找出可能的早产孕妇，并更密切地监测她们的妊娠情况。”
另一项阴道菌群与早产的研究，于 2020 年 11 月 12 日发表于npj Biofilms and Microbiomes杂志上，该研究也对早产的生物标志物进行了一定的探索，发现卷曲乳杆菌与足月分娩密切相关，而某些菌群结构与早产相关。
关于该研究热心肠日报做过相关的报道：
再添新证据，早产或与女性阴道菌群存在关联
NPJ Biofilms and Microbiomes——[7.067]
① 纳入35名高早产风险的孕妇和14名低风险对照组孕妇，采集其阴道拭子，进行宏基因组鸟枪法测序；② 从阴道菌群α多样性（Simpson、Shannon指数）来看，两组样本并没有统计学差异；③ 在物种水平上看，足月产组卷曲乳酸杆菌丰度增加；④ 阴道菌型4型和5型的女性，发生早产的风险增高；⑤ 从菌群的功能上看，足月产组和早产组女性阴道菌群呈现显著区别，主要集中在生化过程、代谢功能等方面。
Shotgun sequencing of the vaginal microbiome reveals both a species and functional potential signature of preterm birth
2020-11-12, doi: 10.1038/s41522-020-00162-8
【主编评语】早产与孕妇阴道菌群的关联一直是妇产科学界感兴趣的话题。科学家们致力于在阴道菌群中寻找早产可能的机制，或者早产的生物标志物，并希望借此预防和控制早产。本研究利用宏基因组学的测序，在这个话题上再添新证据，证明了早产与阴道菌群的结构和功能上的关联。但是，阴道菌群结构相对比较简单，常规临床上所用的细菌性阴道炎BV的判断方法在一定程度上可以反映菌群的信息，是否需要对阴道菌群进行测序分析，值得进一步探索。（@Epi汪）
④ 展望
以上三个方面的研究都对阴道菌群领域做出了巨大的贡献，无论是阐明一个新的机制，还是发现一些新的生物标志物，或是检验候选产品的功效，这些研究都有助于改善女性的健康。
相信在未来的时间里，随着我们对阴道菌群的认知不断深入，我们将会开发出更多基于阴道菌群的疗法，更多的女性健康问题将会迎刃而解。
参考文献：
1.Cohen CR, MR Wierzbicki, AL French, S Morris, S Newmann, H Reno, L Green, S Miller, J Powell, T Parks and A Hemmerling. (2020). Randomized Trial of Lactin-V to Prevent Recurrence of Bacterial Vaginosis. N Engl J Med 382:1906-1915.
2.Cheu RK, AT Gustin, C Lee, L Schifanella, CJ Miller, A Ha, C Kim, VJ Rodriguez, M Fischl, AD Burgener, KB Arnold, ML Alcaide and NR Klatt. (2020). Impact of vaginal microbiome communities on HIV antiretroviral-based pre-exposure prophylaxis (PrEP) drug metabolism. PLoS Pathog 16:e1009024.
3.Kosti I, S Lyalina, KS Pollard, AJ Butte and M Sirota. (2020). Meta-Analysis of Vaginal Microbiome Data Provides New Insights Into Preterm Birth. Front Microbiol 11:476.
4.Feehily C, D Crosby, CJ Walsh, EM Lawton, S Higgins, FM McAuliffe and PD Cotter. (2020). Shotgun sequencing of the vaginal microbiome reveals both a species and functional potential signature of preterm birth. NPJ Biofilms Microbiomes 6:50.
5.Bradshaw CS, AN Morton, J Hocking, SM Garland, MB Morris, LM Moss, LB Horvath, I Kuzevska and CK Fairley. (2006). High recurrence rates of bacterial vaginosis over the course of 12 months after oral metronidazole therapy and factors associated with recurrence. J Infect Dis 193:1478-86.
6.Hemmerling A, W Harrison, A Schroeder, J Park, A Korn, S Shiboski and CR Cohen. (2009). Phase 1 dose-ranging safety trial of Lactobacillus crispatus CTV-05 for the prevention of bacterial vaginosis. Sex Transm Dis 36:564-9.
7.Paavonen J and RC Brunham. (2018). Bacterial Vaginosis and Desquamative Inflammatory Vaginitis. N Engl J Med 379:2246-2254.
8.Klatt NR, R Cheu, K Birse, AS Zevin, M Perner, L Noel-Romas, A Grobler, G Westmacott, IY Xie, J Butler, L Mansoor, LR McKinnon, JS Passmore, Q Abdool Karim, SS Abdool Karim and AD Burgener. (2017). Vaginal bacteria modify HIV tenofovir microbicide efficacy in African women. Science 356:938-945.
9.Mehta O, TS Ghosh, A Kothidar, MR Gowtham, R Mitra, P Kshetrapal, N Wadhwa, R Thiruvengadam, GA-Is group, GB Nair, S Bhatnagar and B Das. (2020). Vaginal Microbiome of Pregnant Indian Women: Insights into the Genome of Dominant Lactobacillus Species. Microb Ecol 80:487-499.
作者｜赵婧
审校｜617
