Cell｜宫颈阴道微生物组或可预测沙眼衣原体感染风险

撰文｜617

沙眼衣原体 （ Chlamydia trachomatis ） 感染是一种常见的细菌性性传播感染，其最常见的传播途径包括阴交、口交和肛交。该病原体也可能会在妊娠和分娩时传播，从而可能导致新生儿罹患感染性肺炎或严重的眼部感染。过去40年，沙眼衣原体感染发病率持续上升，并且不同种族和族裔的感染率存在显著差异 【1】 。如在青少年和年轻人中，黑人和西班牙裔的感染率是非西班牙裔白人的5倍 【2】 。因此，确定沙眼衣原体感染的风险因素对于及时采取干预措施和减少公共卫生负担至关重要。

人类生殖道中含有多种微生物，它们共同构成了 宫颈阴道微生物组 （cervicovaginal microbiome） 。宫颈阴道微生物组在维持生殖道健康方面具有重要作用。此前有许多研究探索了沙眼衣原体感染之前的宫颈阴道微生物组特征 【3-4】 ，然而两者在感染时、感染后的关系仍未得到良好的剖析。

近日，美国阿尔伯特·爱因斯坦医学院 Robert D. Burk 团队在 Cell 杂志上发表了题为 Cervicovaginal microbiome and natural history of Chlamydia trachomatis in adolescents and young women 的文章。该研究 通过纵向设计，采集了沙眼衣原体感染前、中、后的样本，探究了宫颈阴道微生物组对黑人和西班牙裔年轻女性沙眼衣原体感染和复发的影响。

作者在一个大型社区队列中收集到187名新发沙眼衣原体感染病例，随后采用巢式病例对照设计方法按1:2匹配对照（n=373），匹配的依据包括年龄、新发沙眼衣原体感染史等。两组人平均年龄为20岁，均有性生活，并具有相似的性风险行为评分。采集的生殖道样本分为三个时间点：沙眼衣原体感染前6个月（t _-1 ）、中（t ₀ ）、治疗后6个月（t ₊₁ ）。使用16S rRNA和ITS测序法检测了样本的细菌和真菌情况。

首先，作者分析了在t _-1 时间点微生物组的alpha和beta多样性。结果显示，与对照组相比，病例组宫颈阴道细菌群落的均匀性和丰富度显著升高，且beta多样性也与对照组存在显著差异。而真菌群落在两组之间不存在显著差异。

此前的研究表明细菌性阴道感染 （BV） 与沙眼衣原体感染存在密切关系。因此，作者使用团队此前开发的molBV方法，基于16S rRNA测序数据，对患者进行BV分子诊断评分 （mBV，范围为1-10） 。根据分数高低分为mBV阳性（>7分）、mBV中性（3-7分）和mBV阴性（≤3分）。结果显示， 病例组t _-1 时的mBV显著高于对照组，且t _-1 时mBV阳性与沙眼衣原体感染发生显著相关，说明t _-1 时微生物组的状态与后续的感染发生具有密切关系。 进一步的中介分析显示，并非是由性行为导致BV进而增加沙眼衣原体感染风险增加。

根据阴道微生物组的组成，可以将其分为不同亚型，即CST （community state type） 。此前的研究已经发现某些CST亚型可能更容易发生妇科感染。因此，作者探究了t _-1 时间点mBV和CST之间的关系。结果显示，以乳酸杆菌为主的健康型CST亚型具有较低的mBV。而mBV阳性则主要为CST-IV-A和CST-IV-B。CST-IV-A以Candidatus Lachnocurva vaginae （以前成为BVAB1） 为特征，CST-IV-B以 Atopobium vaginae 为特征。进一步的发病风险因素分析显示，CST-IV-A与沙眼衣原体感染的发生具有显著关联，而CST-IV-B尽管会导致发病风险增加，但并不显著。

接着，作者根据CST将mBV阳性群体进一步分成mBV-A和mBV-B两个亚群。前者为mBV阳性且为CST-IV-A，后者为mBV阳性且并非是CST-IV-A。分析结果显示， mBV-A组发生沙眼衣原体感染的风险显著增加。

通过ANCOM 和 10 倍交叉验证，作者对t _-1 时间点的样本进行了差异丰度分析，鉴定出10个与沙眼衣原体感染紧密关联的类群，包括Candidatus Lachnocurva vaginae 。结果显示， 这10个类群紧密相关，并且由这10个类群构建的微生物风险评分的预测效果显著好于单个类群，强调了细菌群落的重要性。

接着，作者分析了t ₀ 时间点。结果显示与t _-1 一致，病例组的细菌群落alpha多样性显著高于对照组，且beta多样性发生显著改变。真菌群落在两组之间则无显著差异。进一步的物种差异分析揭示了37个差异物种。比较t _-1 和t ₀ ，其中有6个属 （包括沙眼衣原体） 存在差异。且从t _-1 到t ₀ ，mBV分数有所增加。

目前针对沙眼衣原体感染主要采用抗生素进行治疗。对t ₊₁ 的样本分析显示，在alpha、beta和物种差异分析方面，治疗后病例组的宫颈阴道微生物组与对照组之间无显著差异。但是进一步的分析显示， 与对照组相比，治疗后（t ₊₁ ）的病例组mBV中性、CST-III-A 和 CST-IV-A比例更高。

最后，作者还探究了宫颈阴道微生物组与感染复发和后遗症的关系。560名入组人群中有502名（89.6%）参与了为期6个月的随访。随访结果显示，病例组中患者复发率为20.6%，远高于对照组的感染率（4.1%）。进一步的分析结果显示， t ₊₁ 时间点为mBV-A的患者复发风险显著增加。此外，治疗后残留的BV特征和高风险CVM状态（如CST-IV-A）与盆腔炎性疾病和流产的发生风险增加相关。

综上，该研究通过严谨的设计， 揭示了黑人和西班牙裔年轻女性宫颈阴道微生物组与沙眼衣原体感染及其复发的关系，为未来开发基于微生物组的预防和治疗干预措施提供了重要依据。 考虑到生殖道样本采集、纵向研究实施的困难性以及采集群体的特殊性，无疑该研究也为相关领域的研究人员提供了极其宝贵的数据资源。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.12.011

制版人：十一

1. Fu, L., Sun, Y., Han, M., Wang, B., Xiao, F., Zhou, Y., Gao, Y., Fitzpatrick, T., Yuan, T., Li, P., et al. (2022). Incidence Trends of Five Common Sexually Transmitted Infections Excluding HIV From 1990 to 2019 at the Global, Regional, and National Levels: Results From the Global Burden of Disease Study 2019. Front. Med. (Lausanne) 9, 851635. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.851635.

2. Huai, P., Li, F., Chu, T., Liu, D., Liu, J., and Zhang, F. (2020). Prevalence of genital Chlamydia trachomatis infection in the general population: a meta-analysis. BMC Infect. Dis. 20, 589. https://doi.org/10.1186/s12879-020-05307-w.

3. Aghaizu, A., Reid, F., Kerry, S., Hay, P.E., Mallinson, H., Jensen, J.S., Kerry, S., Kerry, S., and Oakeshott, P. (2014). Frequency and risk factors for incident and redetected Chlamydia trachomatis infection in sexually active, young, multi-ethnic women: a community based cohort study. Sex. Transm. Infect. 90, 524–528. https://doi.org/10.1136/sextrans-2014-051607.

4. Van Houdt, R., Ma, B., Bruisten, S.M., Speksnijder, A.G.C.L., Ravel, J., and de Vries, H.J.C. (2018). Lactobacillus iners-dominated vaginal microbiota is associated with increased susceptibility to Chlamydia trachomatis infection in Dutch women: a case–control study. Sex. Transm. Infect. 94, 117–123. https://doi.org/10.1136/sextrans-2017-053133.

BioART战略合作伙伴

（*排名不分先后）