《Journal of Oral Biosciences》：Matrix metalloproteinase 9 expressed in satellite glial cells in the trigeminal ganglion contributes to tongue-cancer-associated pain
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本研究探讨基质金属蛋白酶9（MMP9）在舌鳞状细胞癌（SCC）相关疼痛中的作用。通过接种SCC细胞和机械刺激实验发现，MMP9在激活的三叉神经节（TG）卫星胶质细胞中表达上调，导致机械痛觉过敏。抑制MMP9可逆转该效应，而外源MMP9注射会降低未患癌大鼠的痛觉阈值，表明MMP9信号在SCC相关疼痛机制中起关键作用。
高桥良介 | 日美里 | 林良典 | 沢田翔 | 岩田康一 | 真野雅道
日本大学牙科学院口腔颌面外科，日本东京千代田区神田须古台1-8-13，邮编101-8310
摘要 目的 基质金属蛋白酶9（MMP9）能够降解细胞外基质，并参与癌症的血管生成、侵袭和转移过程。然而，MMP9在舌癌相关疼痛中的三叉神经节（TG）内的作用机制尚不清楚。本研究的目的是阐明MMP9在大鼠舌癌相关疼痛中的作用。
方法 将鳞状细胞癌（SCC）细胞接种到舌头上。接种后，使用平头钳对舌头进行机械刺激，并测量机械头部撤回反射阈值（MHWT）。接种第6天，确定MMP9在三叉神经节中的定位并量化其表达水平。此外，从接种后每天向三叉神经节给予MMP9抑制剂，并再次测量MHWT；同时，也向未经处理的大鼠的三叉神经节给予MMP9，并测量MHWT。
结果 从接种后第1天起，MHWT开始下降。激活的卫星胶质细胞表达MMP9，且MMP9水平升高。抑制三叉神经节中的MMP9可防止从第6天开始的MHWT下降；相反，向三叉神经节给予MMP9会导致未经处理的大鼠的MHWT降低。
结论 接种后，三叉神经节中的激活卫星胶质细胞产生的MMP9参与了舌癌相关疼痛的发生。
引言 根据最新的全球癌症统计数据，口腔癌是全球发病率第六高的恶性肿瘤[1]。根据2020年的最新统计，全球新诊断的唇癌和口腔癌病例约为40万例，新死亡病例约为20万例[2]。最近的研究表明，新发鳞状细胞癌（SCC）的发病率显著上升[3]。疼痛是许多口腔癌患者最严重的症状[4]。通常，随着病情的发展，疼痛会加剧。鉴于这种症状严重影响了患者的日常活动（如进食、说话、吞咽和饮水），因此管理口腔疼痛对于提高患者的生活质量至关重要。
一些使用舌癌模型的研究表明，包括舌SCC细胞在内的多种细胞会向舌癌微环境中分泌细胞因子、趋化因子和神经肽[[5]，[6]，[7]]。这些生物活性分子会导致三叉神经节（TG）神经元过度兴奋，从而引发舌癌相关疼痛[8]。基质金属蛋白酶9（MMP9）属于基质金属蛋白酶家族，由周围组织中的多种非恶性细胞分泌，对癌症的进展、生长和转移至关重要[9]。值得注意的是，神经病理性疼痛的发作和持续都依赖于MMP9信号传导[10,11]。
卫星胶质细胞（SGCs）是一种周围胶质细胞，它们包裹着背根神经节和三叉神经节中的初级感觉神经元[12]。在三叉神经节中，SGCs在维持感觉神经元的稳态和调节神经传导中起着核心作用[13]。SGCs在应对周围病理变化时会发生显著的结构和生化变化，从而增强痛觉神经元的敏感性，导致口面部疼痛过敏[14,15]。感觉神经节中的MMP9信号传导调节SGCs的表型和增殖，并在急性吗啡治疗后介导感觉神经元与SGCs之间的相互作用，进而调节痛觉神经元的兴奋性[16]。因此，三叉神经节中的MMP9信号传导可能参与了舌癌相关疼痛的起始和持续；然而，具体机制仍不清楚。
有假设认为，SGCs释放的MMP9信号传导会导致癌变舌头的机械敏感性增加。本研究的目的是确定三叉神经节内的MMP9信号传导是否是导致舌癌浸润时观察到的疼痛过敏的机制之一。
动物 本研究使用了58只雄性Fisher344大鼠（日本SLC，滨松），体重在120至250克之间。它们被饲养在温度稳定为23°C、光照/黑暗周期为12小时的受控环境中，可自由获取食物和水。所有实验方案均获得了日本大学动物实验委员会的批准（方案编号AP22DEN020-1和AP24DEN041-1），确保符合国际动物实验协会的标准。
SCC接种的舌头 在指定部位接种SCC细胞后，第7天即可观察到肿瘤的形成。到第14天，这些肿瘤已扩展到中线以外（图1）。相比之下，在PBS接种部位观察期间未检测到组织学改变。
三叉神经节中的MMP9表达
接种PBS或SCC后6天，三叉神经节中的GFAP免疫反应阳性细胞表达了MMP9，这表明三叉神经节内的激活SGCs
讨论 许多口面部癌症的临床前模型是通过靶向注射恶性细胞建立的[6]。例如，将人类口腔SCC细胞注射到大鼠的后爪中会导致疼痛相关行为的迅速出现，并引发对热和机械疼痛的过敏反应[18]。同样，将面部肉瘤细胞注射到大鼠的胡须垫中也会在72小时后引发强烈的、无诱因的疼痛反应，包括机械性和热敏感性
结论 本研究揭示了驱动舌癌相关机械疼痛过敏的机制。研究结果表明，由SGCs分泌的MMP9在三叉神经节内的信号传导增强了神经元的兴奋性，这是癌变舌头机械疼痛过敏发展的一个因素。这些发现得到了三个关键观察结果的支持。首先，将SCC细胞注射到舌头中会导致
伦理声明 所有实验程序均遵循ARRIVE指南的标准，并严格遵循日本大学制定的动物实验指南（方案编号AP22DEN020-1和AP24DEN041-1），同时获得了必要的机构授权。
作者贡献 RT：概念构思、数据整理、正式分析和撰写；SH：概念构思、撰写、审阅、编辑和监督；YH：概念构思、撰写、审阅、编辑和监督；SS：概念构思和数据整理；KI：概念构思、撰写、审阅、编辑和监督；MS：概念构思、撰写、审阅、编辑和监督。所有作者均已阅读并批准了本稿的最终版本。
数据获取 如需获取本研究的数据，可向通讯作者提出合理请求。
资助 本研究得到了KAKENHI（23K27798 [授予MS]、23K09130 [授予SH]、23K09405 [授予YH]、25K24080 [授予SS] 和 25K12959 [授予KI]）以及日本大学2025年研究基金的资助。
利益冲突声明 作者声明没有利益冲突。
致谢 我们感谢Editage（
www.editage.jp ）提供的英语语言编辑服务，并对玉川隆明博士在SCC细胞培养方面提供的宝贵技术支持以及关于舌癌相关疼痛的富有成果的讨论表示衷心的感谢。
