統合解析により、口腔扁平上皮癌における口腔内微生物叢のディスバイオシスと宿主の遺伝的・エピゲノム異常との関連性を明らかにした

要約 人の口腔内微生物叢のディスバイオシスは口腔扁平上皮癌（OSCC）と関連することが報告されていますが、病原菌が宿主のゲノムおよびエピゲノム異常に与える潜在的影響に関する宿主-微生物相互作用は十分に研究されていません。本研究では、OSCC患者の腫瘍および隣接する正常組織において、粘膜細菌群集、宿主の全ゲノムトランスクリプトームおよびDNA CpGメチル化を同時にプロファイリングしました。OSCCの腫瘍微小環境において、7種の細菌種（Fusobacterium nucleatum、Treponema medium、Peptostreptococcus stomatis、Gemella morbillorum、Catonella morbi、Peptoanaerobacter yurli、Peptococcus simiae）の相対的存在量が有意に濃縮されていることが観察されました。これら腫瘍に富む細菌は、主に細胞接着、遊走および増殖に関連するシグナル伝達経路を含む206の上方制御された宿主遺伝子と254の正の相関を形成しました。細菌-トランスクリプトームおよび細菌-メチル化の相関の統合解析により、プロモーター領域に逆転したCpGメチル化を持つ少なくとも20の異常発現宿主遺伝子が細菌病原体の富と関連して特定され、病原菌が遺伝子発現をエピジェネティックな変化を通じて部分的に調節する可能性が示唆されました。さらに、in vitroモデルによりFusobacterium nucleatumがE-カドヘリン/β-カテニンシグナル、TNFα/NF-κB経路および細胞外マトリックスのリモデリングとクロストークし、上皮間葉転換（EMT）の主要な転写因子であるSNAI2遺伝子を上方制御して細胞浸潤に寄与する可能性が確認されました。本研究はマルチオミクスアプローチを用いて複雑な宿主-微生物相互作用を探究し、OSCCの腫瘍形成における遺伝的および機能的基盤に関する重要な知見を提供し、この致死的な癌における病原菌の因果関係をより深く理解するための仮説駆動型研究の先駆けとなるものです。