Repositorio
Institucional

Guerrero-Preston, Rafael White, James Robert Godoy-Vitorino, Filipa Rodriguez-Hilario, Arnold Navarro, Kelvin Gonzalez, Herminio Michailidi, Christina Jedlicka, Anne Canapp, Sierra Bondy, Jessica Dziedzic, Amanda Mora-Lagos, Barbara Rivera-Alvarez, Gustavo Ili-Gangas, Carmen Brebi-Mieville, Priscilla Westra, William Koch, Wayne Kang, Hyunseok Marchionni, Luigi Kim, Young Sidransky, David

High-resolution microbiome profiling uncovers Fusobacterium nucleatum, Lactobacillus gasseri/johnsonii, and Lactobacillus vaginalis associated to oral and oropharyngeal cancer in saliva from HPV positive and HPV negative patients treated with surgery and chemo-radiation

IMPACT JOURNALS LLC

ONCOTARGET

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Microbiome studies show altered microbiota in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC), both in terms of taxonomic composition and metabolic capacity. These studies utilized a traditional bioinformatics methodology, which allows for accurate taxonomic assignment down to the genus level, but cannot accurately resolve species level membership. We applied Resphera Insight, a high-resolution methodology for 16S rRNA taxonomic assignment that is able to provide species-level context in its assignments of 16S rRNA next generation sequencing (NGS) data. Resphera Insight applied to saliva samples from HNSCC patients and healthy controls led to the discovery that a subset of HNSCC saliva samples is significantly enriched with commensal species from the vaginal flora, including Lactobacillus gasseri/johnsonii (710x higher in saliva) and Lactobacillus vaginalis (52x higher in saliva). These species were not observed in normal saliva from Johns Hopkins patients, nor in 16S rRNA NGS saliva samples from the Human Microbiome Project (HMP). Interestingly, both species were only observed in saliva from Human Papilloma Virus (HPV) positive and HPV negative oropharyngeal cancer patients. We confirmed the representation of both species in HMP data obtained from mid-vagina (n=128) and vaginal introitus (n=121) samples. Resphera Insight also led to the discovery that Fusobacterium nucleatum, an oral cavity flora commensal bacterium linked to colon cancer, is enriched (600x higher) in saliva from a subset of HNSCC patients with advanced tumors stages. Together, these high-resolution analyses on 583 samples suggest a possible role for bacterial species in the therapeutic outcome of HPV positive and HPV negative HNSCC patients.

Estudios del microbioma muestran una microbiota alterada en el carcinoma escamocelular de cabeza y cuello (CCECC), tanto en términos de composición taxonómica como de capacidad metabólica. Estos estudios utilizaron una metodología bioinformática tradicional, que permite una asignación taxonómica precisa hasta el nivel de género, pero no puede resolver con precisión la pertenencia a nivel de especie. Aplicamos Resphera Insight, una metodología de alta resolución para la asignación taxonómica del ARNr 16S que puede proporcionar contexto a nivel de especie en sus asignaciones de datos de secuenciación de próxima generación (NGS) del ARNr 16S. Resphera Insight aplicado a muestras de saliva de pacientes con CCECC y controles sanos condujo al descubrimiento de que un subconjunto de muestras de saliva de CCECC está significativamente enriquecido con especies comensales de la flora vaginal, incluyendo Lactobacillus gasseri/johnsonii (710 veces más en saliva) y Lactobacillus vaginalis (52 veces más en saliva). Estas especies no se observaron en la saliva normal de pacientes de Johns Hopkins, ni en muestras de saliva 16S rRNA NGS del Proyecto del Microbioma Humano (HMP). Curiosamente, ambas especies solo se observaron en la saliva de pacientes con cáncer orofaríngeo con virus del papiloma humano (VPH) positivos y negativos para VPH. Confirmamos la representación de ambas especies en datos de HMP obtenidos de muestras de vagina media (n = 128) e introito vaginal (n = 121). Resphera Insight también condujo al descubrimiento de que Fusobacterium nucleatum, una bacteria comensal de la flora de la cavidad oral vinculada al cáncer de colon, está enriquecida (600 veces más) en la saliva de un subconjunto de pacientes con CCECC con estadios tumorales avanzados. En conjunto, estos análisis de alta resolución en 583 muestras sugieren un posible papel de las especies bacterianas en el resultado terapéutico de pacientes con CCECC con VPH positivos y negativos para VPH.

Artículo original

Esta investigación fue financiada en parte por las subvenciones U01CA84986, K01CA164092 y CA121113 del Instituto Nacional del Cáncer, las subvenciones P50DE019032 SPORE, RC2 DE20957 del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial y el premio NIGMS/INBRE P20 GM103475-15.

This research was supported in part by National Cancer Institute grants U01CA84986, K01CA164092 and CA121113, National Institute of Dental and Craniofacial Research grants P50DE019032 Head and Neck Cancer SPORE, RC2 DE20957 and NIGMS/INBRE award P20 GM103475-15.

10.18632/oncotarget.20677

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microbiota

high-resolution microbiome profiling

oral cancer

oropharyngeal cancer

human microbiome project

microbiota

perfiles de microbioma de alta resolución

cáncer bucal

cáncer de orofaringe

proyecto de microbioma humano

Oncology# Cell Biology

microbiota

high-resolution microbiome profiling

oral cancer

oropharyngeal cancer

human microbiome project

microbiota

perfiles de microbioma de alta resolución

cáncer bucal

cáncer de orofaringe

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Microbiología

Oncología

Biotecnología Relacionada con la Salud

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acceso abierto

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WOS:000419567000021

High-resolution microbiome profiling uncovers Fusobacterium nucleatum, Lactobacillus gasseri/johnsonii, and Lactobacillus vaginalis associated to oral and oropharyngeal cancer in saliva from HPV positive and HPV negative patients treated with surgery and chemo-radiation

Artículo original

IMPACT JOURNALS LLC

ONCOTARGET

Oncología

Biología celular

en

NCI U01CA84986

NCI K01CA164092

NCI CA121113

NIH NIDCR P50DE019032

NIGMS/INBRE P20 GM103475-15

This research was supported in part by National Cancer Institute grants U01CA84986, K01CA164092 and CA121113, National Institute of Dental and Craniofacial Research grants P50DE019032 Head and Neck Cancer SPORE, RC2 DE20957 and NIGMS/INBRE award P20 GM103475-15.

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CC BY

NCI U01CA84986#NCI K01CA164092#NCI CA121113#NIH NIDCR P50DE019032#NIGMS/INBRE P20 GM103475-15

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