牙周病菌竟悄悄促癌！最新研究｜牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡通過PRKACB/JNK/NFATC2軸推動食管鱗癌轉移

你是否覺得牙周病只是牙齦出血、紅腫的小毛病？每天認真刷牙也只是為了預防蛀牙和口氣清新？事實可能比你想象的更復雜。口腔作為人體微生物的“大本營”，其中的細菌不僅影響口腔健康，還可能通過隱秘途徑參與全身疾病的發生發展。

食管癌作為全球高發的消化道惡性腫瘤，其中食管鱗狀細胞癌占比超90%，5年生存率僅15%至25%。晚期轉移是導致患者預后不佳的核心原因，而近年來的研究逐漸發現，口腔微生物群的失衡可能是推動腫瘤進展的隱形推手。牙齦卟啉單胞菌作為引發牙周病的主要致病菌，早已被證實與多種腫瘤的發生發展相關。近日，J Nanobiotechnology發表的一項研究，首次完整揭示了該細菌分泌的胞外囊泡促進食管鱗癌轉移的分子機制，為臨床治療提供了全新的潛在靶點，也讓口腔健康與消化道腫瘤的關聯再次受到關注。

食管鱗癌組織中牙齦卟啉單胞菌富集預示不良預后

研究人員利用16S rRNA基因測序、熒光原位雜交等技術，對15對食管鱗癌新鮮組織及癌旁正常組織、106例石蠟包埋組織進行系統分析，發現牙齦卟啉單胞菌在食管鱗癌腫瘤組織中的豐度顯著高于癌旁組織。

圖1：食管鱗癌組織與癌旁正常組織微生物組成分析

進一步研究顯示，牙齦卟啉單胞菌的豐度與食管鱗癌患者的TNM分期、淋巴結轉移呈正相關。高豐度牙齦卟啉單胞菌患者的總生存期顯著縮短，多因素Cox分析證實，該細菌豐度可作為食管鱗癌患者預后的獨立預測指標。通過單細胞轉錄組分析，研究者還發現牙齦卟啉單胞菌主要與食管鱗癌惡性細胞相互作用，調控其轉錄過程。

圖2：食管鱗癌中牙齦卟啉單胞菌豐度與預后的相關性

細菌分泌的胞外囊泡是促進轉移的關鍵推手

為明確牙齦卟啉單胞菌的促癌機制，研究團隊從該細菌的培養上清中分離并鑒定了胞外囊泡。這些囊泡直徑介于100至250納米，呈現圓形或橢圓形的膜狀結構。細胞實驗表明，牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡對食管鱗癌細胞增殖無顯著影響，但能顯著增強KYSE-150、ECA-109兩種食管鱗癌細胞系的遷移和侵襲能力，且其促轉移效應優于細菌本身。

圖3：牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡顯著促進食管鱗癌細胞的侵襲和遷移

動物實驗中，尾靜脈注射牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡可顯著增加食管鱗癌細胞在裸鼠肺部、肝臟及淋巴結的轉移灶數量；而使用nSMase抑制劑GW4869抑制胞外囊泡分泌后，牙齦卟啉單胞菌對食管鱗癌細胞的促遷移、侵襲作用明顯減弱。進一步機制研究發現，胞外囊泡可通過劑量依賴和時間依賴方式調控上皮間質轉化相關蛋白，抑制E-鈣粘蛋白表達，促進N-鈣粘蛋白、波形蛋白及Snail的表達，誘導食管鱗癌細胞獲得間質表型，增強轉移能力。

NFATC2是胞外囊泡促轉移的核心分子

轉錄組測序結果顯示，經牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡處理后，食管鱗癌細胞中NFATC2基因表達顯著上調。qRT-PCR和Western blot實驗進一步驗證了這一結果，免疫熒光檢測還發現胞外囊泡可促進NFATC2蛋白核移位，增強其轉錄活性。

功能缺失實驗表明，敲低NFATC2后，食管鱗癌細胞中上皮間質轉化相關蛋白（N-鈣粘蛋白、波形蛋白、Snail）及促轉移因子（MMP3、IL-8）表達降低，E-鈣粘蛋白表達升高，細胞遷移、侵襲能力顯著減弱。體內實驗同樣證實，敲低NFATC2能有效阻斷胞外囊泡誘導的食管鱗癌遠處轉移，說明NFATC2是牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡發揮促轉移作用的必需分子。

圖4：敲低NFATC2可逆轉牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡介導的食管鱗癌侵襲和遷移

PRKACB/JNK/NFATC2軸是核心調控通路

KEGG通路分析顯示，牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡處理后，食管鱗癌細胞中MAPK信號通路顯著富集。Western blot實驗證實，胞外囊泡可特異性激活JNK通路，而對p38或ERK通路無明顯影響。使用JNK抑制劑SP600125處理后，胞外囊泡誘導的NFATC2上調及細胞遷移、侵襲增強效應均被逆轉。

進一步研究發現，牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡可顯著上調PRKACB的表達。敲低PRKACB能有效抑制胞外囊泡誘導的JNK磷酸化及NFATC2上調，同時減弱食管鱗癌細胞的惡性表型。當PRKACB被抑制時，胞外囊泡無法上調NFATC2表達，這表明PRKACB是胞外囊泡激活JNK通路的上游分子，三者構成PRKACB/JNK/NFATC2調控軸，共同推動食管鱗癌轉移。

臨床樣本驗證：三者高表達與不良預后相關

對106例食管鱗癌臨床樣本的免疫組化分析顯示，高牙齦卟啉單胞菌豐度組的PRKACB和NFATC2表達水平顯著高于低豐度組，且PRKACB與NFATC2表達呈正相關。此外，高PRKACB或NFATC2表達的食管鱗癌患者均表現出更短的總生存期，且二者均與淋巴結轉移顯著相關，提示這兩個分子可作為食管鱗癌預后評估的潛在生物標志物。

圖5：牙齦卟啉單胞菌胞外囊泡促進食管鱗癌進展的機制示意圖

綜上，這項研究清晰揭示了牙齦卟啉單胞菌及其胞外囊泡在食管鱗癌轉移中的關鍵作用，首次明確PRKACB/JNK/NFATC2軸是其核心調控通路。這一發現不僅為食管鱗癌轉移的分子機制增添了新的理論依據，更為臨床治療提供了潛在靶點，干預這一信號軸或抑制胞外囊泡分泌，有望成為阻斷食管鱗癌轉移的新途徑。

同時，該研究也再次提醒我們，口腔健康與全身健康息息相關。牙周病的有效防治，或許能為消化道腫瘤的預防提供新的思路。未來，針對PRKACB、JNK或NFATC2的特異性抑制劑開發，有望為食管鱗癌患者帶來新的治療希望，尤其為晚期轉移性食管鱗癌提供更多治療選擇，讓更多患者受益于這一基礎研究的突破。

參考文獻：

Hong K, Zhang H, Qi J, et al. Porphyromonas gingivalis extracellular vesicles promotes tumor metastasis in esophageal squamous cell carcinoma by inducing PRKACB/JNK/ NFATC2 axis. J Nanobiotechnology. 2025;24(1):66. Published 2025 Dec 19. doi:10.1186/s12951-025-03932-8

撰文 | 生物谷

編輯 | 阿拉斯加寶

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