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Nat Commun | 冯强团队揭示微小小单胞菌促进口腔鳞状细胞癌转移

BioArt  · 公众号  · 生物  · 2025-03-17 17:00

正文


口腔鳞状细胞癌 OSCC )是一种常见的头颈部恶性肿瘤,占所有确诊癌症的2%至4%。尽管OSCC的诊断和治疗取得了进展,但由于其高转移率,5年生存率仍低于50% 【1】 。其中,淋巴结转移被认为是OSCC最重要的预后风险因素,也是OSCC患者生存率较低的主要原因 【2】 。因此,对淋巴结转移进行全面机制研究有助于更好地了解OSCC的发病机理,并为OSCC患者确定潜在的治疗靶点。近期研究表明,口腔致病菌与多种人类癌症的转移密切相关 【3, 4】 微小小单胞菌 P. micra 不仅是一 种常见的口腔机会致病菌与胃癌和结直肠癌的发展 有关 【5,6】 然而,作为口腔中常见的机会致病菌之一, P. micr a是否在OSCC淋巴结转移中发挥作用以及如何发挥作用仍不清楚。

近日,山东大学 冯强 团队在 Nature Communications 发表了题为 Parvimonas micra promotes oral squamous cell carcinoma metastasis through TmpC-CKAP4 axis 的研究论文,该研究 首次系统阐明口腔机会致病 P.micra 驱动口腔鳞癌转移的分子机制。 P. micra 通过其表面蛋白TmpC,直接与OSCC细胞表面受体CKAP4相结合,介导 P. micra 黏附和侵袭并激活HIF-1α诱导的糖酵解和细胞自噬,从而促进OSCC上皮间充质转化(EMT)和淋巴结转移,提示TmpC-CKAP4相互作用可能成为OSCC潜在的治疗靶点.



该研究通过对临床样本的系统分析发现, P. micra 在OSCC组织中富集,并与肿瘤分期和转移以及EMT呈正相关。 P. micra 在OSCC组织中的定植丰度与肿瘤转移程度呈显著正相关,进一步通过体外共培养体系和动物模型证实 P. micra 感染促进OSCC转移。该过程涉及三重协同机制:首先激活缺氧诱导因子HIF-1α信号通路,促进HIF-1α表达;其次显著增强肿瘤细胞的糖酵解代谢活性;同时诱导细胞自噬,形成促转移的代谢-自噬耦合网络。


在分子机制层面,研究团队关注了 P. micra 表面蛋白TmpC在其致病过程中功能机制。通过构建tmpC突变菌株证实,TmpC是 P. micra 黏附和侵袭以及促OSCC转移必不可少的因子。


通过蛋白质组学筛选和表面等离子共振技术等技术进一步发现 P. micra 表面蛋白TmpC能够特异性结合OSCC细胞膜受体CKAP4(细胞骨架相关蛋白4),该受体在OSCC组织中呈现异常高表达特征且与不良预后相关。这种病原体-宿主蛋白互作触发以下事件:一方面, CKAP4通过RanBP2调控 HIF-1α的苏木化修饰,使胞内HIF-1α积累,促进糖酵解和细胞自噬;另一方面,CKAP4与自噬受体NBR1形成功能复合物,促进自噬小体形成,增加自噬通量。



基于上述机制,研究团队探索了靶向干预策略:使用酪氨酸激酶抑制剂马赛替尼(masitinib)阻断CKAP4功能后, P. micra 在肿瘤细胞的附着效率下降且细菌诱导的HIF-1α激活效应被抑制;在裸鼠移植瘤模型中,抗CKAP4单克隆抗体和masitinib治疗都可降低淋巴结转移灶面积,且肿瘤组织内缺氧、糖降解和自噬标志物水平恢复至正常水平。该发现不仅为OSCC转移提供了新的微生物驱动理论,更重要的是揭示了微生物-宿主界面互作的精确靶点——通过重新定位马赛替尼这种已上市药物,或开发靶向TmpC-CKAP4复合体的单抗类药物,可有效阻断病原菌促癌作用。研究者建议在临床诊疗中增加 P. micra 的分子检测,并结合CKAP4表达水平对OSCC患者进行分层管理,这为发展基于口腔菌群调控的精准抗肿瘤策略提供了重要依据。


总而言之,作者 发现并阐明了毒力因子TmpC介导 P. micra 在OSCC组织中富集和定殖,并激活促癌级联信号通路驱动OSCC转移的新机制,及其作为OSCC治疗靶点的潜在应用价值。


山东大学口腔医学院(口腔医院)冯强教授为该论文的唯一通讯作者。团队博士后戚厚宝和博士生高海婷为该论文的共同第一作者。



冯强课题组长期从事口腔、肠道菌群多样性以及口腔细菌调控全身性系统疾病的机制研究。成果发表Nature Biotechnology(X2)、Nature Medicine(X2)、Nature Communications(X3)、Gut(X2)、Advanced Science、Molecular Cancer、International Journal of Oral Science等杂志上;已建立成熟完善的多组学分析团队和病源微生物学功能与致病机制研究体系, 助力博后、研究生高效开展研究。欢迎感兴趣的博士后和研究生联系并申请加入。


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原文链接: https://www.nature.com/articles/s41467-025-57530-1


制版人: 十一



参考文献


1. Tang, Q.







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