歯科治療による歯周病・う蝕の寛解後も口腔内細菌叢のディスバイオーシスは持続する

Dysbiosis of oral microbiome persists after dental treatment-induced remission of periodontal disease and dental caries.

抄録

歯周病やう蝕などの口腔疾患は再発リスクが高く、口腔マイクロバイオームやメタボロームのディスバイオーシスが関与していると考えられている。したがって、疾患治療後の口腔内マイクロバイオームやメタボロームの状態を把握することは、再発予防のために重要である。本研究では、口腔内細菌叢の異常が歯科治療による症状の寛解後に改善するかどうかを明らかにすることを目的とした。この目的のため、健常者の唾液マイクロバイオームとメタボロームを、歯周病、う蝕、またはその両方を有する者（同時発症者）と比較した。唾液は口をすすいだ水として採取し、16S rRNA遺伝子標的配列決定法を用いてマイクロバイオームを、キャピラリー電気泳動-飛行時間型質量分析法を用いてメタボロームを測定した。健康な参加者との比較は、治療前後およびセルフケアへの移行数ヵ月後に行った。歯科治療により、各群の口腔衛生状態は有意に改善し、治療数ヵ月後の口腔衛生状態は悪化しなかった。しかし、寛解後も、2群（口腔疾患群と健常群）の唾液マイクロバイオームには有意差が認められた。さらに、寛解後も、疾患関連細菌と硝酸塩還元細菌の相対的な存在量において、健康な参加者と比較して有意な差が残っていた。また，寛解後の唾液中メタボロームでは，健常者群ではスレオネートおよびピリミジン代謝関連成分濃度に有意差が認められたが，これはマイクロバイオーム中の歯周病関連細菌の相対量の高さを反映していると考えられた．口腔内マイクロバイオームの異常は、歯科治療による疾患の寛解後も持続し、健常者と比較した場合、疾患のリスクが持続的に上昇した。重要性 歯科治療後の口腔内の状態、唾液中マイクロバイオーム、およびメタボロームの特徴を、治療終了後の状態およびセルフケアへの移行を調査することにより明らかにした。歯科治療により口腔内の状態は改善し、口腔疾患は寛解したが、唾液中マイクロバイオームのアンバランスな状態は寛解後も継続した。本研究の結果は、大規模コホート研究と比較して各群の参加者数が少ないため予備的なものであるが、健康な参加者よりも疾患リスクが高いままである可能性を示しており、治療終了後も疾患関連菌を含む歯垢を適切なケアで除去することの重要性を示している。また、症状が寛解した後でも、相対的な存在量が健常者と異なる細菌種が同定されたことから、口腔マイクロバイオームを改善し、疾患の再発リスクを低減するためには、特定の細菌種の成熟を制御する必要があることが示唆された。

Oral diseases, such as periodontal disease and dental caries, have a high risk of recurrence and are considered to be related to dysbiosis of the oral microbiome and metabolome. It is, therefore, important to understand the state of the oral microbiome and metabolome after disease treatment to prevent recurrence. The current study sought to clarify whether oral dysbiosis improves the following remission of symptoms by dental treatment. To this end, the salivary microbiome and metabolome of healthy participants were compared to those with periodontal disease, dental caries, or both (concurrent). Saliva was collected as mouth-rinsed water and the microbiome was measured using 16S rRNA gene targeted sequencing and metabolome using capillary electrophoresis-time-of-flight mass spectrometry. Comparisons with healthy participants were performed before and after treatment, and several months after transition to self-care. Dental treatment significantly improved the oral health condition of each group; several months after treatment, oral health did not deteriorate. However, even after remission, the salivary microbiome of the two groups (oral disease and healthy) differed significantly. Additionally, after remission, significant differences, compared with healthy participants, remained in the relative abundances of disease-related bacteria and nitrate-reducing bacteria. After remission, significant differences were observed in the salivary metabolome in the healthy group in terms of threonate and pyrimidine metabolism-related component concentrations, which are assumed to reflect the high relative abundance of periodontal disease-related bacteria in the microbiome. Oral microbiome dysbiosis persisted even after dental treatment-induced disease remission with a sustained increased risk of disease when compared with healthy participants. IMPORTANCE We characterized the oral conditions, salivary microbiome, and metabolome after dental treatment by investigating the state after treatment completion and transition to self-care. Dental treatment improved oral health conditions, resulting in oral disease remission; however, the imbalanced state of the salivary microbiome continued even after remission. Although the results of this study are preliminary, owing to the small number of participants in each group when compared to larger cohort studies, they indicate that the risk of disease may remain higher than that of healthy participants, thereby demonstrating the importance of removing dental plaque containing disease-related bacteria using appropriate care even after treatment completion. We also identified bacterial species with relative abundances that differed from those of healthy participants even after remission of symptoms, which may indicate that the maturation of certain bacterial species must be controlled to improve the oral microbiome and reduce the risk of disease recurrence.