口腔癌における唾液中マイクロバイオームと宿主遺伝子の関連性

Host Genetic Associations with Salivary Microbiome in Oral Cancer.

抄録

腸内細菌叢の組成を形成する宿主遺伝子の影響が認識されつつあるにもかかわらず、口腔内細菌叢の遺伝的決定要因については、特に口腔疾患との関連において、ほとんど未解明のままである。ここでは、口腔扁平上皮癌（OSCC、144人と67人）患者および非癌患者（104人）からなる2つの独立したコホートにおいて、マイクロバイオームゲノム幅関連研究を実施した。OSCCで観察された口腔内細菌異常とシグネチャーの他に、発見段階で3つの遺伝子座と属レベルの分類群の存在量、4つの遺伝子座とβ多様性尺度の関連が検出された（< 0.05）。最も有意なヒット（rs10906082、発見時の属名＝3.55×10）は、2番目のOSCCコホートで再現された。さらに、他の2つの分類学的な関連、rs10973953と属（= 1.38 × 10）、rs4721629と属（= 3.53 × 10）は、2つのOSCCコホートを組み合わせたメタ分析で示唆的であった。さらに、パスウェイ解析の結果、これらの遺伝子座は、発がんおよび血管新生反応の制御に関わる遺伝子に富んでおり、口腔マイクロバイオームとOSCCとのカジュアルな関係を推定する上で、遺伝的アンカーとなることが示唆された。この結果は、口腔微生物群集の構造に影響を及ぼす宿主の遺伝子型の役割を明らかにするものである。

Despite the growing recognition of a host genetic effect on shaping gut microbiota composition, the genetic determinants of oral microbiota remain largely unexplored, especially in the context of oral diseases. Here, we performed a microbiome genome-wide association study in 2 independent cohorts of patients with oral squamous cell carcinoma (OSCC, = 144 and 67) and an additional group of noncancer individuals ( = 104). Besides oral bacterial dysbiosis and signatures observed in OSCC, associations of 3 loci with the abundance of genus-level taxa and 4 loci with β diversity measures were detected ( < 0.05) at the discovery stage. The most significant hit (rs10906082 with the genus = 3.55 × 10 at discovery stage) was replicated in a second OSCC cohort. Moreover, the other 2 taxonomical associations, rs10973953 with the genus ( = 1.38 × 10) and rs4721629 with the genus ( = 3.53 × 10), were suggestive in the meta-analysis combining 2 OSCC cohorts. Further pathway analysis revealed that these loci were enriched for genes in regulation of oncogenic and angiogenic responses, implicating a genetic anchor to the oral microbiome in estimation of casual relationships with OSCC. Our findings delineate the role of host genotypes in influencing the structure of oral microbial communities.