口腔内発癌の段階を超えた口腔内細菌叢と菌叢

Oral Bacteriome and Mycobiome across Stages of Oral Carcinogenesis.

抄録

口腔内の微生物異常は、口腔扁平上皮がん（OSCC）の発症に寄与している。OSCC患者の口腔内細菌叢の変動に着目した研究は数多くある。しかし、口腔内細菌叢のもう一つの重要な構成要素である真菌類微生物叢に関する同様の研究はほとんどありません。さらに、口腔発がんの異なる段階において、口腔の異なるニッチで微生物生態系が果たす役割に関しても、エビデンスギャップが存在する。ここでは、口腔発がんの異なるステージにおける唾液、歯肉プラーク、および粘膜サンプルをプロファイリングすることにより、ヒト口腔内の微生物群集を目録化した。口腔内のバクテリオームとマイコバイオームを、健康-前癌-癌の一連の流れに沿って解析した。Prevotella intermedia、Porphyromonas endodontalis、Acremonium exuviarum、Aspergillus fumigatusなどのいくつかの種は、OSCCにおいて濃縮されていたが、Streptococcus salivarius subsp、Scaparca broughtonii、Mortierella echinula、Mortiera septimelataなどの他の種の枯渇は見られた。これらの結果は、細菌や真菌を含む様々なシグネチャー種が、口腔発がんに密接に関連していることを示唆している。OSCCに関連する多様性の違い、種の区別、および機能変化は、歯肉プラークや唾液サンプルではなく、粘膜サンプルで最も顕著であり、空間マイクロバイオームに基づいて口腔がん発生に関連する微生物異種症を定義することが急務であることを示唆している。 豊富な口腔内微生物は、宿主の口腔内環境において複雑なマイクロエコシステムを構成し、口腔の様々な生理的・病理的状態の調整に重要な役割を担っています。本研究では、「コアマイクロバイオーム」の変動が発がん予測に利用できる可能性を示しました。さらに、健康-前悪性腫瘍-がんの一連の流れに沿って複数の口腔部位から収集したサンプルデータにより、異なる口腔ニッチのマイクロエコシステムおよび口腔がん化におけるそれらの特定の変化についての理解が深まりました。この研究により、OSCCにおける細菌と真菌の役割に関する知見が得られ、早期診断アッセイや新規治療法の開発に貢献することが期待されます。

Oral microbial dysbiosis contributes to the development of oral squamous cell carcinoma (OSCC). Numerous studies have focused on variations in the oral bacterial microbiota of patients with OSCC. However, similar studies on fungal microbiota, another integral component of the oral microbiota, are scarce. Moreover, there is an evidence gap regarding the role that microecosystems play in different niches of the oral cavity at different stages of oral carcinogenesis. Here, we catalogued the microbial communities in the human oral cavity by profiling saliva, gingival plaque, and mucosal samples at different stages of oral carcinogenesis. We analyzed the oral bacteriome and mycobiome along the health-premalignancy-carcinoma sequence. Some species, including Prevotella intermedia, Porphyromonas endodontalis, Acremonium exuviarum, and Aspergillus fumigatus, were enriched, whereas others, such as Streptococcus salivarius subsp. , Scapharca broughtonii, Mortierella echinula, and Morchella septimelata, were depleted in OSCC. These findings suggest that an array of signature species, including bacteria and fungi, are closely associated with oral carcinogenesis. OSCC-associated diversity differences, species distinction, and functional alterations were most remarkable in mucosal samples, not in gingival plaque or saliva samples, suggesting an urgent need to define oral carcinogenesis-associated microbial dysbiosis based on the spatial microbiome. Abundant oral microorganisms constitute a complex microecosystem within the oral environment of the host, which plays a critical role in the adjustment of various physiological and pathological states of the oral cavity. In this study, we demonstrated that variations in the "core microbiome" may be used to predict carcinogenesis. In addition, sample data collected from multiple oral sites along the health-premalignancy-carcinoma sequence increase our understanding of the microecosystems of different oral niches and their specific changes during oral carcinogenesis. This work provides insight into the roles of bacteria and fungi in OSCC and may contribute to the development of early diagnostic assays and novel treatments.