Porphyromonas gingivalisは、腫瘍微小環境における好中球の走化性を活性化することにより、口腔扁平上皮癌の進行を促進する

Porphyromonas gingivalis promotes the progression of oral squamous cell carcinoma by activating the neutrophil chemotaxis in the tumour microenvironment.

抄録

背景:

我々は、口腔扁平上皮癌（OSCC）の腫瘍微小環境（TME）における腫瘍の進行を促進するPorphyromonas gingivalis（P. gingivalis）の重要性を明らかにすることを目的とした。

BACKGROUND: We aimed to determine the significance of Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) in promoting tumour progression in the tumour microenvironment (TME) of oral squamous cell carcinoma (OSCC).

研究方法:

Gene Expression Omnibus（GEO）を用いて、GEO138206とGSE87539の2つのデータセットから、差次的に発現する遺伝子をスクリーニングした。サンプルの免疫組織化学および免疫蛍光分析、細胞生物学的挙動実験、腫瘍担持動物実験により、in vivoおよびin vitroでの検証を行った。また、そのメカニズムを分子レベルで明らかにし、阻害剤やレンチウイルスを用いたレスキュー実験も実施した。

METHODS: The Gene Expression Omnibus (GEO) was used to screen out the differentially expressed genes from the two datasets of GEO138206 and GSE87539. Immunohistochemistry and immunofluorescence analysis of samples, cell biological behaviour experiments, and tumour-bearing animal experiments were used to verify the results in vivo and in vitro. The mechanism was revealed at the molecular level, and rescue experiments were carried out by using inhibitors and lentiviruses.

結果:

バイオインフォマティクス解析によりCXCL2が選択され、OSCC患者の予後不良と関連することが判明した。OSCCのTMEにP. gingivalisが感染しているサンプルは、腫瘍担持動物実験で最も強い細胞浸潤と増殖、最大の腫瘍体積を示し、JAK1/STAT3シグナル経路の活性化と上皮間葉転換（EMT）を呈していました。P. gingivalis、CXCL2、TANの発現は、OSCC患者における予後不良の独立したリスクファクターであった。CXCL2/CXCR2シグナル軸阻害剤は、マウスの細胞の浸潤・増殖能と腫瘍体積を有意に減少させた。レンチウイルスを用いてCXCL2/CXCR2シグナル軸を阻害すると、JAK1/STAT3シグナル伝達経路の活性が低下し、EMTの表現型が反転した。

RESULTS: CXCL2 was selected by bioinformatics analysis and was found to be related to a poor prognosis in OSCC patients. Samples with P. gingivalis infection in the TME of OSCC had the strongest cell invasion and proliferation and the largest tumour volume in tumour-bearing animal experiments and exhibited JAK1/STAT3 signalling pathway activation and epithelial-mesenchymal transition (EMT). The expression of P. gingivalis, CXCL2 and TANs were independent risk factors for poor prognosis in OSCC patients. A CXCL2/CXCR2 signalling axis inhibitor significantly decreased the invasion and proliferation ability of cells and the tumour volume in mice. When lentivirus was used to block the CXCL2/CXCR2 signalling axis, the activity of the JAK1/STAT3 signalling pathway was decreased, and the phenotype of EMT was reversed.

結論:

Porphyromonas gingivalisは、OSCCのTMEにおいてCXCL2/CXCR2軸の活性化を介してTANをリクルートすることにより、OSCCの進行を促進します。

CONCLUSION: Porphyromonas gingivalis promotes OSCC progression by recruiting TANs via activation of the CXCL2/CXCR2 axis in the TME of OSCC.