子宮頚癌:HPVとマイクロバイオームの役割
研究がプエルトリコの女性におけるHPV、子宮頸部疾患、そしてマイクロバイオームのつながりを探ってるよ。
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子宮頸がん(CC)は、世界中の女性にとって重要な健康問題だよ。女性の中で4番目に多いがんで、がんに関連する死亡原因の中でも主要なものなんだ。アメリカみたいにいくつかの地域では子宮頸がんの発生率が下がっているけど、ほとんどの症例や死亡は資源が少ない地域で起こっているんだ。実際、ラテンアメリカやカリブ海では子宮頸がんによる死亡が高いんだよ。プエルトリコは、アメリカの中で最も高い子宮頸がんの発生率を持っていて、年々症例が増えているんだ。残念ながら、プエルトリコの子宮頸がんのスクリーニング率は推奨されるレベルに達していなくて、そこにある医療システムにさらなるストレスをかけているんだ。
子宮頸がんの主な原因は、特定のタイプのヒトパピローマウイルス(HPV)との持続的な感染なんだ。HPVはほとんどすべての子宮頸部異常のケースで見つかっていて、子宮頸がんの進行とも関係があるんだ。でも、HPVを持っている女性が必ずしも重篤な問題を抱えるわけじゃない。子宮病が進行するかどうかには、ライフスタイルの選択、遺伝、早期の性行為、妊娠など、いろんな要因が影響しているんだ。どの女性が長引くHPV感染を発症するかを説明するのに役立つかもしれないのが、膣エリアに存在するバクテリアのコミュニティ、つまり子宮頸膣マイクロバイオータなんだ。最近の研究では、特定の膣バクテリアのタイプとHPVの存在や子宮病の関連性の可能性が示されているんだ。
子宮頸膣マイクロバイオームの構成は、異なる民族的背景の女性の間で大きく異なることがあるんだ。研究者たちは、このマイクロバイオームを、膣に一般的に存在するバクテリアであるラクトバチルスの種類に基づいて5つのタイプに分類したんだ。例えば、CST-IタイプはL. crispatusが優勢だけど、他のタイプは異なるラクトバチルスの種やラクトバチルスなしの多様なバクテリアによって特徴づけられているんだ。ヒスパニック系や黒人系の女性は、白人女性に比べてラクトバチルスの優占が少なく、より多様なマイクロバイオームを持つ傾向があるんだ。
前の研究では、プエルトリコのヒスパニック系女性が白人女性に比べて異なる微生物プロファイルを持っていることが示されたんだ。高リスクHPVや重度の子宮病変を持つ女性は、特定のバクテリアのレベルが高い傾向があったんだ。ただ、以前の研究では子宮のスワブを使っていたため、これらのバクテリアに対する体の反応に関連する重要な側面を見落としていたかもしれないんだ。最近の研究では、子宮の洗浄液(子宮からの水サンプル)を集めることで、微生物と宿主の免疫応答との相互作用をよりよく理解できる可能性が示唆されているんだ。
この研究では、研究者たちは子宮頸膣マイクロバイオームが子宮病やHPV感染とどのように関連しているかを調べたかったんだ。それに加えて、炎症マーカーとラクトバチルスの存在および全体的な微生物の不均衡との関連も探求しようとしたんだ。このアプローチを通じて、これらの変数がどのように相互作用するのかをより深く理解しようとしていたんだよ。
研究のデザインと方法論
プエルトリコで定期的な医療を受けるためにクリニックを訪れる女性がこの研究に参加したんだ。正確なデータを得るために、研究者たちは参加資格の具体的な基準を設定したんだ。例えば、尿路感染、尿失禁の歴史、性感染症、最近の抗生物質使用、カンジダ症、または過去のトキシックショック症候群のある女性は研究から除外されたんだ。
参加者はインフォームドコンセントを与え、研究者たちはアンケートを使って詳細な情報を集めたんだ。2017年11月から2020年2月の間に、21歳から60歳までの91人の女性が参加に同意したんだ。婦人科検査中に、スワブで子宮サンプルが取られて、滅菌水を使って10mLの子宮洗浄液が集められたんだ。すべてのサンプルは、後で分析できるように適切に保存されたんだ。
研究者たちは、サンプルの炎症レベルを示すことができる免疫システムによって生成される物質、つまりさまざまなサイトカインをテストしたんだ。彼らは、免疫応答に関与する主要な要素に焦点を当てて、これらのサイトカインを測定するための特別なシステムを使用したんだ。
さらに、研究者たちは、サンプルからの遺伝物質を分析して、どの種類のバクテリアが存在するかを特定したんだ。この分析では、サンプルからDNAを抽出して特定の領域を増幅して、さらに調べるための準備をしたんだ。彼らは、分析を容易にするために微生物群をタイプに分類したんだ。
参加者の人口統計とコミュニティ状態タイプに関する発見
登録された参加者の中で、ほとんどが21歳から60歳の間で、平均年齢は39歳だったんだ。彼らのサンプルで見つかった平均pHレベルは約5.49だったんだ。女性たちは子宮の健康状態に基づいて、上皮内病変がない場合から、低悪性度および高悪性度病変といったより重度のケースまで分類されたんだ。全体で、67%の女性がHPV感染を持っていることが分かり、低悪性度または高悪性度病変を持つ女性において高い率が見られたんだ。
研究はまた、子宮サンプルに見られるさまざまなバクテリアコミュニティタイプも強調したんだ。研究者たちは、特定のバクテリアグループが高悪性度病変を持つ女性により一般的であるという傾向を観察したんだ。この発見は、健康なラクトバチルスが優勢なコミュニティから、より多様で潜在的に有害なバクテリアプロファイルへと変化している可能性を示唆しているんだ。
炎症と子宮の健康における役割
サイトカインのレベルの分析は、健康な参加者と高悪性度病変を持つ人々の間で顕著な違いを明らかにしたんだ。具体的には、IL-1βやIFNγといった特定の炎症促進サイトカインが、健康な個人に比べて重度の子宮病を持つ女性で顕著に上昇していたんだ。他のサイトカインのタイプは大きな違いを示さなかったけど、子宮病を持つ人々での高いレベルの傾向が見られたんだ。
サイトカインとコミュニティ状態タイプの関係を調べたところ、特定のバクテリアプロファイルが炎症促進サイトカインの高い濃度と密接に関連していることが分かったんだ。例えば、CST IV-Bというコミュニティ状態タイプは、特にIL-1βやIL-6の上昇したレベルと関連があったんだ。
これらの観察結果は、炎症が子宮環境において重要な役割を果たしており、有益なバクテリアと有害なバクテリアのバランスに影響を与えていることを示唆しているんだ。研究者たちは、マイクロバイオームの変化と炎症応答がHPV感染、子宮病、そして全体的な健康をつなぐ重要な要素になり得ると結論づけたんだ。
HPVと微生物群構成の関連
この研究では、HPV感染が子宮に存在するバクテリアのコミュニティ構成にどのように影響しているかを分析したんだ。例えば、高リスクHPVに陽性の女性は、HPV陰性の人々に比べて微生物プロファイルに顕著な違いが見られたんだ。バクテリアのコミュニティの多様性は、重度の子宮病変やHPV共感染を持つ女性において有意に高かったんだ。
興味深いことに、非癌性の子宮の状態を持つ女性では、バクテリアの構成が主に有益なラクトバチルス種に支配されていたんだ。しかし、高悪性度病変を持つ女性では、ラクトバチルス inersや他の微生物の変化が見られ、マイクロバイオームの不均衡を示しているんだ。
この発見は、健康な子宮頸膣マイクロバイオームが全体的な生殖健康を維持するために重要であるという考えを強化しているんだ。バランスが崩れると、子宮病が発展する可能性が高まって、HPVが繁殖するための肥沃な土壌ができてしまうかもしれないんだ。
微生物の不均衡が免疫応答に与える影響
研究では、高い炎症レベルが保護的なラクトバチルス種の減少と、さまざまな嫌気性バクテリアの出現と関連付けられていることが示されたんだ。より重度の子宮の状態では、有益なラクトバチルス種の数が有意に減少し、AtopobiumやGardnerellaのような有害なバクテリアが増加したんだ。
これらの微生物群の変化は、子宮の局所環境に影響を与えるだけでなく、体の免疫応答にも影響を及ぼすんだ。例えば、研究者たちは、プロ炎症性サイトカインの高いレベルが、ラクトバチルスの低いレベルや有害なバクテリアの顕著な存在と相関していることを観察したんだ。
さらに、特定のバクテリア種は特定のサイトカインの高いレベルと関連付けられていたんだ。SneathiaやGardnerellaの高い量は、炎症状態を維持するのに寄与していることを示唆しているんだ。
結論:さらなる研究の必要性
子宮頸がんは依然として深刻な健康問題で、複雑で多因子性なんだ。この研究は、HPV感染、子宮病、炎症、そしてマイクロバイオームの間の重要な関連を強調しているんだ。結果は、有害なバクテリアが優勢な多様な子宮マイクロバイオームが、炎症を引き起こし、子宮の状態を悪化させる可能性があることを示唆しているんだ。
今後、これらの相互作用をより深く理解するためには、追加の研究が必要だよ。特に、子宮頸がんの発展における子宮頸膣マイクロバイオータの役割についての研究が重要になると思うんだ。将来の研究は、予防や治療のための潜在的な戦略を明らかにし、子宮内のバクテリアの健全なバランスを維持する重要性を強調する助けになるかもしれないね。
タイトル: Inflammatory cytokines and a diverse cervicovaginal microbiome are associated with cervical disease in Hispanics living in Puerto Rico
概要: Cervical cancer (CC) is womens fourth most common cancer worldwide. A worrying increase in CC rates in Hispanics suggests that besides Human Papillomaviruses infections, there may be other biological causes promoting the disease. We hypothesized that the cervical microbiome and the epithelial microenvironment favoring inflammation is conducive to disease progression. There is a lack of studies examining the part played by microbial populations in the development of precancerous lesions into cancer in Hispanic women. We aimed to investigate the relationship between the cervicovaginal microbiome and inflammation in Hispanic women living in PR while considering cervical neoplasia and HPV infection. Cervical samples collected from 91 participants coming to clinics in San Juan, underwent 16S rRNA genes (V4 region) profiling, and cytokines were measured using Luminex MAGPIX technology. Cytokines were grouped as inflammatory (IL-1{beta}, TNF, IFN{gamma}, IL-6), anti-inflammatory (IL-4, IL-10, TGF{beta}1), and traffic-associated (IL-8, MIP1a, MCP1, IP10). They were related to microbes via an inflammation scoring index based on the quartile and tercile distribution of the cytokines concentration. We found significant differences in the diversity and composition of the microbiota according to HPV risk, cervical disease, and cytokine abundance. The most dominant community state type (CST) was CST IV with [~] 90% dominance in participants with high-grade squamous intraepithelial lesions and high-risk HPV. The increasing concentration of pro-inflammatory cytokines was associated with a decrease in L. crispatus. In contrast, dysbiosis-associated bacteria such as Gardnerella, Prevotella, Atopobium concomitantly increased with pro-inflammatory cytokines. Our study highlights that the cervical microbiota of Hispanics living in PR is characteristically diverse, regardless of HPV status and that dysbiosis associated with a decrease in Lactobacillus marks inflammatory processes. Therefore, the joint host-microbe interaction analyses via cytokine signaling and microbiota in precancerous lesions is confirmed to have great translational potential.
著者: Filipa Godoy-Vitorino, E. Tosado-Rodriguez, L. B. Mendez, A. M. Espino, S. Dorta-Estremera, E. E. Aquino, J. Romaguera
最終更新: 2023-04-07 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.04.06.23288256
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.04.06.23288256.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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