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The diversity and specific composition of the oral and gut microbiota in lung cancer patients

Research Project

Project/Area Number 20K09188
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55040:Respiratory surgery-related
Research InstitutionNational Hospital Organization, Kyushu Cancer Center (2021-2022)
National Hospital Organization, Kyushu Medical Center (Clinical Institute) (2020)

Principal Investigator

Shoji Fumihiro  独立行政法人国立病院機構(九州がんセンター臨床研究センター), その他部局等, 呼吸器腫瘍科医長 (90444851)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹尾 貞徳  独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 統括診療部長 (00416546)
豊川 剛二  独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 呼吸器外科医師 (30627261)
山崎 宏司  独立行政法人国立病院機構九州医療センター(臨床研究センター), その他部局等, 呼吸器外科科長 (60404068)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords肺癌 / 口腔内細菌叢 / 腸内細菌叢 / 多様性 / 菌種 / 肺癌悪性度 / 気道内細菌叢 / 宿主内細菌叢 / 悪性度獲得メカニズム / バイオマーカー
Outline of Research at the Start

本研究では下記の項目について明らかにする。

①日本人肺癌における口腔内・気管支内・肺内・腸内細細菌叢の菌種・多様性を探索する。
②宿主内細菌叢と肺内炎症細胞及びサイトカイン発現、臨床病理学的因子、治療効果・予後との関連性を明らかにする。
③肺癌悪性度と宿主内細菌叢の相関性を探索し、肺癌における簡便且つ革新的なバイオマーカーとしての可能性を模索する。

Outline of Final Research Achievements

This single-center, prospective observational study analyzed both saliva and feces from 74 participants (lung cancer patients: LC, n=53, lung inflammation patients: LI, n=11 and healthy control: HC, n=10). The alpha diversity of the oral microbiota was significantly lower in LC group than in HC group. The beta diversity of both oral and gut microbiota was significantly different among these group. Compositional differences in the oral microbiota were observed between the two groups; c_Bacilli, f_Streptococcaceae, g_Strepotoccus, p_Firmicutes and o_Lactobacillales were more abundant. Significant abundance of total 6 oral-related microbiota were observed in the gut of LC group. Conclusions: This study revealed the oral microbiota in lung cancer patients is significantly different from that in healthy individuals and a significant lower diversity of oral microbiota in lung cancer patients. Specific oral microbiota compositions in lung cancer patients are apparent.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究にて肺癌症例の口腔内細菌叢は多様性が低下しており、また特定の菌種を同定することができた。本研究結果から口腔内細菌叢を利用した肺癌リスク判定や肺癌予防へとつながる可能性が示唆された。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Gut microbiota diversity and specific composition during immunotherapy in responders with non-small cell lung cancer2022

    • Author(s)
      Shoji Fumihiro、Yamaguchi Masafumi、Okamoto Masaki、Takamori Shinkichi、Yamazaki Koji、Okamoto Tatsuro、Maehara Yoshihiko
    • Journal Title

      Frontiers in Molecular Biosciences

      Volume: 9 Pages: 1040424-1040424

    • DOI

      10.3389/fmolb.2022.1040424

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Artificial intelligence-derived gut microbiome as a predictive biomarker for therapeutic response to immunotherapy in lung cancer: protocol for a multicentre, prospective, observational study2022

    • Author(s)
      Shoji Fumihiro、Yamashita Takanori、Kinoshita Fumihiko、Takamori Shinkichi、Fujishita Takatoshi、Toyozawa Ryo、Ito Kensaku、Yamazaki Koji、Nakashima Naoki、Okamoto Tatsuro
    • Journal Title

      BMJ Open

      Volume: 12 Issue: 6 Pages: e061674-e061674

    • DOI

      10.1136/bmjopen-2022-061674

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 肺癌における免疫チェックポイント阻害剤の有効性と腸内細菌多様性・特定菌種との関連2023

    • Author(s)
      庄司文裕
    • Organizer
      第48回日本外科系連合学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 肺癌免疫療法における腸内細菌叢の可能性を探索する-多施設前向き観察研究からAIによる効果予測バイオマーカー開発研究及び効果増強を目的としたバイオティクス介入研究への展開-2023

    • Author(s)
      庄司文裕
    • Organizer
      第123回日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本人肺癌における免疫療法効果と腸内細菌叢との関連性に関する多施設前向き観察研究2022

    • Author(s)
      庄司文裕、奥 結華、木下郁彦、上妻由佳、藤下卓才、伊藤謙作、山﨑宏司、岡本龍郎
    • Organizer
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 腸内細菌叢は免疫チェックポイント阻害薬のバイオマーカーとなるか?-多施設前向き観察研究からAI研究へ-2022

    • Author(s)
      庄司文裕、奥 結華、木下郁彦、藤下卓才、豊澤 亮、伊藤謙作、山﨑宏司、岡本龍郎
    • Organizer
      第73回日本気管食道科学会総会ならびに学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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