口腔マイクロバイオームの経時的変動の研究

2008 年に開始されたヒト マイクロバイオーム プロジェクト (HMP) は、皮膚、口腔および鼻腔、消化管および泌尿生殖管における微生物群集の特徴を明らかにすることを目的としていました。 このプロジェクトは、健康なヒト集団における微生物群集を横断的に記述しましたが、縦方向の安定性については適切に記述していませんでした。 HMP に含まれる成人 236 人のうち、2 回目の唾液サンプルは、平均 203 日という長い間隔で、少数のサブセット (N=74) から収集されました。 コミュニティの類似性は 2 回の訪問間で計算されました。唾液サンプルでは、​​スピアマン相関が高かった (rs=0.8)。 ただし、この計算に同様にコミュニティのどの指標が使用されているかは不明でした。 HMP データを取得し、唾液サンプルの特定の多様性メトリクスのスピアマン相関を計算したところ、相関はより弱く、シャノン指数と PD ツリーでそれぞれ 0.225 ～ 0.524 の範囲でした。 より少ない人数でより多くの時点を対象とした他の研究では、口腔マイクロバイオームの時間的変動に関して矛盾した結論が得られています。 この変動性を考慮すると、2 つ以上の時点を使用して、単一の測定が特定の体の部位における微生物叢の典型的な組成を表しているかどうかを確立することが重要です。

疫学研究では、研究期間中に参加者ごとに生物学的サンプルや測定値を複数回収集することは、不可能ではないにしても、非現実的であることがよくあります。 ただし、生物学的サンプルまたは測定が 1 回だけ行われる場合、1 回の評価が典型的な値を表していないという懸念があります。 たとえば、個人のビタミン D 曝露量を評価するために使用される血清 25(OH)D レベルには季節変動がありますが、研究により、単一の測定値が典型的な曝露量を表すのに十分な信頼性があることが確立されています。 経時的なサンプル間の相関関係は、将来の研究のためにより正確な検出力計算を作成するためにも使用されます。

これまでの研究では口腔マイクロバイオームの時間的変動に適切に対処できていないため、次のことを提案します。1) 1 年間、約 2 か月ごとに口腔サンプルを提供する意欲のある成人 40 人のコホートを確立する。 2) すべての口腔サンプルを処理し、16S リボソーム RNA 遺伝子配列決定を使用して微生物叢の存在と量を評価します。 3) 多様性メトリック以下のクラス内相関係数 (ICC) を使用して、サンプルの経時的な適切な信頼性尺度を計算します。 4) 体格指数 (BMI) などの結果を伴う 2 つ以上のサンプル収集を含む、さまざまな縦断的デザインの効率を経験的に評価します。 唾液中のヒト DNA は複雑であり、存在率が高いため、口腔サンプルのメタゲノム分析はまだ実現可能ではありませんが、この研究から得られたサンプルは、この技術が実用化されれば将来のメタゲノム分析に使用できるようになります。 今回の研究は、口腔マイクロバイオームががんやその他の健康上の転帰に及ぼす影響を考慮した将来のコホート研究に適切なサンプルサイズを決定するために、口腔マイクロバイオームの単一測定値の信頼性を確立するために不可欠である。