口腔内細菌叢とSARS-CoV-2感染との関連性

Oral dysbiosis and its linkage with SARS-CoV-2 infection.

抄録

ヒト口腔内には、宿主の健康や免疫の維持に極めて重要な役割を果たす様々な常在微生物による複雑な微生物群集が存在するが、局所および全身性の疾患を誘発することがある。SARS-CoV-2感染や疾患感受性における常在微生物の役割、および口腔内の日和見病原体の濃縮は十分に理解されていない。本研究では、SARS-CoV-2感染者（n=30）における口腔内マイクロバイオームおよびマイコバイオームの変化した景観と、非感染者（n=24）と比較したリスク因子との相関を、標的アンプリコンシーケンスを用いて理解することを目的としている。COVID-19感染者では、種の豊富さの減少、日和見病原体（Veillonella, Acinetobacter, Klebsiella, Prevotella, Gemella, Streptococcus）の数の増加、代謝経路の障害が観察された。同様に、感染者では口腔内のマイコバイオームが変化し、呼吸器疾患の原因となる既知の病原真菌が濃縮していることが観察された。さらに、免疫調節微生物の減少が、SARS-CoV-2に対する個人の防御力を低下させることが示唆された。線形判別分析により、リスク要因（加齢や合併症）と関連する、異なる量の分類群がいくつか同定された。また、高齢の感染者は若年層と比較して、SARS-CoV-2感染および重症化に対して非常に脆弱であり、異なる細菌および真菌の群集構造が観察された。さらに、症候性・無症候性患者、宿主タイプ、併存疾患、特定の病原体の増強における口腔マイクロバイオームおよびマイコバイオームの動態を評価した。本研究は，COVID-19感染者のマイクロバイオームおよびマイコバイオームのプロファイリングを行い，SARS-CoV-2感染が特定の病態の蔓延の引き金になっていることをさらに示唆するものであった．

The human oral cavity harbours complex microbial communities with various commensal microorganisms that play pivotal roles in maintaining host health and immunity but can elicit local and systemic diseases. The role of commensal microorganisms in SARS-CoV-2 infection and disease susceptibility and enrichment of opportunistic pathobionts in the oral cavity is poorly understood. The present study aims to understand the altered landscape of the oral microbiome and mycobiome in SARS-CoV-2 infected patients (n = 30) and its correlation with risk factors compared to non-infected individuals (n = 24) using targeted amplicon sequencing. Diminution of species richness, an elevated abundance of opportunistic pathogens (Veillonella, Acinetobacter, Klebsiella, Prevotella, Gemella, and Streptococcus) and impaired metabolic pathways were observed in the COVID-19 patients. Similarly, altered oral mycobiome with enrichment of known respiratory disease causing pathogenic fungi were observed in the infected individuals. The data further suggested that reduction in immunomodulatory microorganisms lowers the protection of individuals from SARS-CoV-2. Linear discriminant analysis identified several differentially abundant taxa associated with risk factors (ageing and co-morbidities). We also observed distinct bacterial and fungal community structures of elderly infected patients compared to the younger age group members making them highly vulnerable to SARS-CoV-2 infection and disease severity. Furthermore, we also assessed the dynamics of the oral microbiome and mycobiome in symptomatic and asymptomatic patients, host types, co-morbidities, and viral load in the augmentation of specific pathobionts. Overall, the present study demonstrates the microbiome and mycobiome profiling of the COVID-19 infected individuals, the data further suggests that the SARS-CoV-2 infection triggers the prevalence of specific pathobiont.