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Analysis of the molecular pathogenesis of aggressive periodontitis based on disease-derived induced pluripotent stem cells and PLAP-1

Research Project

Project/Area Number 20H03862
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Yamada Satoru  東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森崎 隆幸  東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (30174410)
江草 宏  東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078)
鈴木 茂樹  東北大学, 大学病院, 講師 (30549762)
根本 英二  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40292221)
村上 伸也  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (70239490)
梶川 哲宏  東北大学, 大学病院, 講師 (90611252)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywords侵襲性歯周炎 / 疾患由来 iPS細胞 / 疾患由来iPS細胞 / 遺伝子多型解析 / PLAP-1
Outline of Research at the Start

本研究では、未だその発症・進行メカニズムの詳細が不明な侵襲性歯周炎(AgP)において、大規模な患者由来iPS細胞レジストリを構築し、同細胞レジストリを用いて網羅的な全ゲノム解析と細胞分化機能解析を同時に行うことで、AgPの原因となる複数の新たなる遺伝子変異群を決定する。さらに、PLAP-1/Asporinについて、AgP-iPS細胞レジストリにおけるPLAP-1遺伝子多型解析を行うことで、PLAP-1が、AgPの原因遺伝子であることを証明し、細胞機能解析、遺伝子改変マウスを用いた歯周炎モデル解析等を行うことで、PLAP-1遺伝子変異による侵襲性歯周炎の発症・進行の分子メカニズムを解明する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we established patient-derived induced pluripotent stem cells (AgP-iPSCs) in aggressive periodontitis (AgP), a condition whose detailed onset and progression mechanisms are still unclear, and performed various cellular functional analyses. As a result, AgP-iPSCs exhibited different phenotypes in terms of cell proliferation ability and differentiation potential into hard tissue compared to normal iPSCs, human dental pulp stem cells, and human periodontal ligament fibroblasts. Furthermore, sensitivity experiments to histone deacetylase enzymes revealed that AgP-iPSCs exhibited a unique epigenomic composition.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでに、侵襲性歯周炎における原因遺伝子・分子を同定するために様々な遺伝子多型解析やGWAS解析が行われてきた。しかしながら、遺伝子変異とAgPの病態とを結びつける決定的因子の同定には至っていない。本研究では、これまでに世界的にも報告の無かったAgP患者由来iPS細胞を樹立し、そのエピジェネティク機能を解析した。本研究成果から、AgPの分子病態メカニズムの一端が明らかとなり、AgPに対する新たなる治療薬や遺伝子診断法の開発の基盤に繋がる可能性が示された。

Report

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

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Pharmacological Activation of YAP/TAZ by Targeting LATS1/2 Enhances Periodontal Tissue Regeneration in a Murine Mode2023

    • Author(s)
      Akiko Sato,Shigeki Suzuki,Hang Yuan,Rahmad Rifqi Fahreza,Xiuting Wang,Eiji Nemoto,Masahiro Saito and Satoru Yamada
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 970-970

    • DOI

      10.3390/ijms24020970

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Loss of IκBζ Drives Dentin Formation via Altered H3K4me3 Status2022

    • Author(s)
      Yuan H.、Suzuki S.、Terui H.、Hirata-Tsuchiya S.、Nemoto E.、Yamasaki K.、Saito M.、Shiba H.、Aiba S.、Yamada S.
    • Journal Title

      Journal of Dental Research

      Volume: Online ahead of print Issue: 8 Pages: 951-961

    • DOI

      10.1177/00220345221075968

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mouse Model of Loeys?Dietz Syndrome Shows Elevated Susceptibility to Periodontitis via Alterations in Transforming Growth Factor-Beta Signaling2021

    • Author(s)
      Yamada Satoru、Tsushima Kenichiro、Kinoshita Masaki、Sakashita Hiromi、Kajikawa Tetsuhiro、Fujihara Chiharu、Yuan Hang、Suzuki Shigeki、Morisaki Takayuki、Murakami Shinya
    • Journal Title

      Frontiers in Physiology

      Volume: 12 Pages: 1-13

    • DOI

      10.3389/fphys.2021.715687

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] メカノレスポンス受容機構活性化による歯周組織再生2022

    • Author(s)
      佐藤 瞭子 , 鈴木 茂樹 , 山本 真豊 , 佐々木 健人 , 大道寺 美乃 , 根本 英二 , 齋藤 正寛 , 山田 聡
    • Organizer
      第65回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規PPARγアゴニストprocyanidin B2による歯周炎発症抑制とPPARγ遺伝子座転写産物の関与2022

    • Author(s)
      山本 真豊 , 鈴木 茂樹 , 佐藤 瞭子 , 佐々木 健人 , 大道寺 美乃 , 根本 英二 , 斎藤 正寛 , 山田 聡
    • Organizer
      第65回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] IκBζによるH3K4のトリメチル化を介した反応性象牙質形成制御機構の解析2022

    • Author(s)
      鈴木茂樹 , YUAN Hang , 平田(土屋)志津 , 根本英二 , 齋藤正寛 , 柴秀樹 , 山田聡鈴木茂樹 , YUAN Hang , 平田(土屋)志津 , 根本英二 , 齋藤正寛 , 柴秀樹 , 山田聡
    • Organizer
      第157回日本歯科保存学会秋季学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] PPARG is required for periodontal ligament cells to retain differentiation capacity of hard-tissue formation2020

    • Author(s)
      袁航、鈴木茂樹、佐藤瞭子、山本真豊、根本英二、齋藤正寛、山田 聡
    • Organizer
      2020年度春季日本歯周病学会学術大会(第63回)
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] メカノレスポンス因子MAP4K4の歯根膜における発現とその機能解析2020

    • Author(s)
      佐藤瞭子、鈴木茂樹、袁航、山本真豊、根本英二、齋藤正寛、山田 聡
    • Organizer
      2020年度春季日本歯周病学会学術大会(第63回)
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 精密マイクロパンチ加工で製作された純チタン多孔膜上における骨芽細胞様細胞培養2020

    • Author(s)
      張井玉、向阪 幸彦、丸山顕太郎、石幡浩志、鈴木茂樹、根本英二、山田 聡
    • Organizer
      2020年度春季日本歯周病学会学術大会(第63回)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 炎症・メカニカル環境下における歯根膜細胞の新たな抗炎症システムーマクロファージIL-10分泌誘導因子の発現ー2020

    • Author(s)
      佐藤 令、丸山顕太郎、向阪幸彦、根本英二、鈴木茂樹、山田 聡
    • Organizer
      2020年度春季日本歯周病学会学術大会(第63回)
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] PPARγ is required for periodontal ligament cells to retain cemento/osteogeneity2020

    • Author(s)
      YUAN, S. SUZUKI, A. SATO, T. YAMAMOTO, E. NEMOTO, M. SAITO, S. YAMADA
    • Organizer
      The 68th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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

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