口腔・食道扁平上皮癌におけるPorphyromonas gingivalis の役割

Role of Porphyromonas gingivalis in oral and orodigestive squamous cell carcinoma.

抄録

口腔および食道扁平上皮がんは、前がん組織や健常組織とは組成が異なる多様なマイクロバイオームを保有している。因果関係はまだ明確に確立されていないが、新たな傾向として、Porphyromonas gingivalisなどの歯周病菌が癌化状態に関連していることが示唆されている。また、P.gingivalisの感染は予後不良と相関し、P.gingivalisは動物モデルで癌化することが分かっている。メカニズム的には、in vitroで確立されたP.gingivalisの特性で、腫瘍の発生を促進する可能性があるのは、異種炎症性微環境の誘導、アポトーシスの阻害、細胞増殖の増加、血管新生の促進、上皮間葉転換の活性化、発癌性代謝物の生成などです。微生物群集の状況もがん病原性に関連しており、P.gingivalisとFusobacterium nucleatumのコンソーシアムは、in vivoの口腔がんモデルにおいて相乗的な病原性を示す。一方、Streptococcus gordoniiなどの口腔内連鎖球菌は、P.gingivalisによって誘導される原生上皮細胞の表現型に拮抗することができ、がん化コミュニティにおける細菌の機能的な役割を示しています。メタトランスクリプトーム解析の結果は、細菌群集が病因を構成するという概念と一致し、腫瘍関連群集の組成的特性よりも機能的特性が癌の発生に関連することを示す。P.gingivalisと口腔がんおよび消化器がんとの一貫した関連性は、発症率が高く生存率が低いこれらの疾患の早期発見のための診断的可能性を持っている可能性がある。

Oral and esophageal squamous cell carcinomas harbor a diverse microbiome that differs compositionally from precancerous and healthy tissues. Though causality is yet to be definitively established, emerging trends implicate periodontal pathogens such as Porphyromonas gingivalis as associated with the cancerous state. Moreover, infection with P. gingivalis correlates with a poor prognosis, and P. gingivalis is oncopathogenic in animal models. Mechanistically, properties of P. gingivalis that have been established in vitro and could promote tumor development include induction of a dysbiotic inflammatory microenvironment, inhibition of apoptosis, increased cell proliferation, enhanced angiogenesis, activation of epithelial-to-mesenchymal transition, and production of carcinogenic metabolites. The microbial community context is also relevant to oncopathogenicity, and consortia of P. gingivalis and Fusobacterium nucleatum are synergistically pathogenic in oral cancer models in vivo. In contrast, oral streptococci, such as Streptococcus gordonii, can antagonize protumorigenic epithelial cell phenotypes induced by P. gingivalis, indicating functionally specialized roles for bacteria in oncogenic communities. Consistent with the notion of the bacterial community constituting the etiologic unit, metatranscriptomic data indicate that functional, rather than compositional, properties of the tumor-associated communities have more relevance to cancer development. A consistent association of P. gingivalis with oral and orodigestive carcinoma could have diagnostic potential for early detection of these conditions that have a high incidence and low survival rates.