頭頸部がんやシェーグレン症候群のドライマウス患者における唾液メタボロミクス

Saliva Metabolomics in Dry Mouth Patients with Head and Neck Cancer or Sjögren's Syndrome.

抄録

ドライマウスの症状の病因は多方面にわたっています。頭頸部がんの放射線治療を受けた患者と、原発性シェーグレン症候群（pSS）の患者は、原因が異なるにもかかわらず、多くの同じ症状を持っています。我々は、原因の異なるドライマウスの病態生理と生化学的プロセスをより深く理解することを目的として、HNC患者10名、pSS患者9名、健常対照者10名の代謝プロファイルを、高速液体クロマトグラフィー・高分解能質量分析（HPLC-MS）メタボロミクスを用いて調査した。主成分分析（PCA）により、本研究に参加したすべての被験者を比較すると、異なる代謝プロファイルが明らかになりました。両群とも、対照群と比較して、いくつかのピリミジンヌクレオチドとヌクレオシドの比率が高かった。この結果は、ドライマウスの病態にはプリン体シグナルが関与していることを示していると考えられる。また、HNC患者では、DL-3-aminoisobutyric acidが対照群に比べて有意に増加しており、pSS患者でも同様の傾向が見られた。さらに、両患者群ではアミノ酸代謝の異常が観察されました。結論として、メタボロミクス解析により、HNC患者とpSS患者では、対照群と比較して別々の代謝プロファイルが示され、診断や異なる病態生理の解明に役立つ可能性がある。また、ピリミジンヌクレオチドやアミノ酸由来の代謝物の代謝異常が認められたことから、さらなる研究が必要であると考えられる。

The etiology of dry mouth conditions is multi-faceted. Patients radiated after head and neck cancer (HNC) and those with primary Sjögren's syndrome (pSS) share many of the same symptoms despite different causes. With the aim of better understanding the pathophysiology and biochemical processes behind dry mouth with different etiologies, we investigated the metabolic profile of 10 HNC patients, 9 pSS patients and 10 healthy controls using high-performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (HPLC-MS) metabolomics. Principal component analysis (PCA) revealed different metabolic profiles when comparing all subjects included in the study. Both patient groups showed higher ratios of several pyrimidine nucleotides and nucleosides when compared to controls. This finding may indicate that purinergic signaling plays a role in dry mouth conditions. Moreover, significantly increased levels of DL-3-aminoisobutyric acid were found in HNC patients when compared to controls, and a similar tendency was observed in the pSS patients. Furthermore, a dysregulation in amino acid metabolism was observed in both patient groups. In conclusion, metabolomics analysis showed separate metabolic profiles for HNC and pSS patients as compared to controls that could be useful in diagnostics and for elucidating the different pathophysiologies. The demonstrated dysregulation of pyrimidine nucleotides and levels of metabolites derived from amino acids in the patient groups should be studied further.