中山大學(xué)附屬口腔醫(yī)院王智等研究發(fā)現(xiàn)，牙齦卟啉單胞菌定植結(jié)直腸后，能招募髓系免疫細(xì)胞，激活炎性小體，促進(jìn)腸癌的發(fā)生發(fā)展。牙齦卟啉單胞菌是牙周炎的一種病原體。(Cancer Res. 2021, 81: 2745-2759 DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-20-3827)

牙齦卟啉單胞菌一種革蘭陰性厭氧菌，除了能導(dǎo)致牙周炎，引起牙齦腫脹外，還和包括心血管疾病、糖尿病和阿爾茨海默病等全身性疾病密切相關(guān)。

研究者發(fā)現(xiàn)，原本存在于口腔的牙齦卟啉單胞菌，明顯富集在結(jié)直腸癌患者的糞便里。對(duì)結(jié)直腸癌組織進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，相比于正常組織，牙齦卟啉單胞菌還大量存在于腫瘤組織中。研究者分析了結(jié)直腸癌組織中牙齦卟啉單胞菌的富集豐度與患者預(yù)后的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)牙齦卟啉單胞菌含量越高，患者預(yù)后越差。

研究者進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，選用能自發(fā)成瘤的APCmin/+小鼠、異種移植成瘤的皮下和原位直腸癌小鼠，分別作為結(jié)直腸癌的早期和晚期動(dòng)物模型，處理以牙齦卟啉單胞菌(實(shí)驗(yàn)組)、無(wú)患病致癌風(fēng)險(xiǎn)的鏈球菌(陰性對(duì)照組)或培養(yǎng)細(xì)菌用的肉湯(空白對(duì)照組)。

經(jīng)8周的成瘤周期后，解剖小鼠，觀察結(jié)直腸癌成瘤情況，發(fā)現(xiàn)相比于2個(gè)對(duì)照組，牙齦卟啉單胞菌處理的實(shí)驗(yàn)組瘤數(shù)又多瘤體又大，提示牙齦卟啉單胞菌促進(jìn)了結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展。

研究者獲取了原位移植成瘤小鼠的直腸癌組織，比較了實(shí)驗(yàn)組和空白對(duì)照組的瘤內(nèi)免疫細(xì)胞構(gòu)成差異，發(fā)現(xiàn)經(jīng)牙齦卟啉單胞菌處理后，浸潤(rùn)的CD11b陽(yáng)性細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和DC細(xì)胞等髓系免疫細(xì)胞明顯增多，并伴炎癥細(xì)胞因子IL-1β、TNFα和 IL-6水平升高，而CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞及NK細(xì)胞則無(wú)顯著改變。提示牙齦卟啉單胞菌在腸道中，為結(jié)直腸癌細(xì)胞營(yíng)造了一個(gè)富集髓系細(xì)胞的促炎腫瘤微環(huán)境。

研究者對(duì)牙齦卟啉單胞菌招募髓系細(xì)胞及促進(jìn)IL-1β等炎癥因子表達(dá)的機(jī)制進(jìn)行了探討。IL-1β在分泌前需經(jīng)過(guò)caspase 1的裂解而成熟，caspase 1的激活則由NLRP3炎性小體誘發(fā)，而NLRP3炎性小體復(fù)合物的組裝需要細(xì)菌等微生物來(lái)刺激免疫細(xì)胞。于是，研究者檢測(cè)了原位瘤小鼠的直腸癌組織中NLRP3炎性小體的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)牙齦卟啉單胞菌處理后的實(shí)驗(yàn)組NLRP3炎性小體表達(dá)上調(diào)。

隨后的巨噬細(xì)胞體外共培養(yǎng)，及NLRP3敲除的結(jié)直腸癌小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了牙齦卟啉單胞菌是通過(guò)刺激髓系細(xì)胞，來(lái)激活NLRP3炎性小體，而上調(diào)IL-1β等炎癥因子表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展。

NLRP3雖主要存在于髓系細(xì)胞，但也在上皮細(xì)胞中表達(dá)。為排除腸道上皮細(xì)胞的影響，研究者構(gòu)建了造血細(xì)胞NLRP3條件性敲除的嵌合小鼠模型，飼喂予牙齦卟啉單胞菌后，發(fā)現(xiàn)造血細(xì)胞NLRP3缺陷的小鼠直腸癌瘤體，比造血細(xì)胞NLRP3正常的小鼠的小而輕，且瘤內(nèi)髓系細(xì)胞富集現(xiàn)象消失，提示牙齦卟啉單胞菌所激活的NLRP3炎性小體來(lái)源于髓系細(xì)胞。

研究者通過(guò)一系列研究，揭示了牙齦卟啉單胞菌與結(jié)直腸癌發(fā)生發(fā)展之間的關(guān)系。腫瘤發(fā)生是多因素、多步驟和多階段的過(guò)程，有些腫瘤發(fā)生與細(xì)菌感染密切相關(guān)，如幽門(mén)螺桿菌導(dǎo)致胃癌。近年來(lái)，消化道細(xì)菌與消化道腫瘤的關(guān)系研究漸多。該研究提示我們關(guān)注腸道菌群的同時(shí)，不應(yīng)忽略與全身健康有顯著影響的口腔菌群。 (編譯 隋唐)