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Establishment of rapid detection method for oral bacterial genes associated with systemic diseases

Research Project

Project/Area Number 20K09940
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

Kitagawa Masae  広島大学, 医系科学研究科(歯), 研究員 (10403627)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 栗原 英見  広島大学, 医系科学研究科(歯), 名誉教授 (40161765)
宮内 睦美  広島大学, 医系科学研究科(歯), 教授 (50169265)
長嶺 憲太郎  広島国際大学, 健康科学部, 教授 (80412352)
應原 一久  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (80550425)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordscnm遺伝子 / LAMP法 / 迅速検査 / 唾液 / 全身疾患 / 口腔内細菌 / 迅速検出 / Streprococcus mutans / Porphyromonas gingivalis / fimA / 口腔検査 / cnm / 口腔細菌遺伝子 / 迅速検出法
Outline of Research at the Start

近年、cnm+S. mutansが、脳内微小出血や心疾患などの発症や増悪に関係することが注目されている。cnm+S. mutansを簡単・迅速に検査することは、感染者の除菌や感染防止が可能となり、全身疾患のリスク低減に大変有用である。
本研究では、採取で侵襲性の低い唾液を用いた検査としてcnm+S. mutans遺伝子を検出するLAMP法よる迅速検出法を、さらに、血液での検査を確立するため、cnm+S. mutansの血清抗体価による検出法を構築し、in vitro、in vivoおよび患者検体を用いて臨床検査として応用するための検討を行う。

Outline of Final Research Achievements

To enable the detection of oral bacteria related to systemic diseases in general dentistry, we first attempted to detect cnm gene-positive Streptococcus mutans (cnm+S. mutans), which has attracted attention with intracerebral microbleeding, from saliva in a rapid and simple manner using the LAMP method, and were able to detect the cnm gene within 2 days after collection. The carriage rate of S. mutans in clinical specimens was about 20% using this method. In animal experiments, cnm+S. mutans infected hypertensive rat models showed more dilated blood vessels than controls, and a correlation between cnm gene carriage and family history of cerebrovascular disease was observed in 745 subjects, with a P value of less than 1% by χ2 test.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

う蝕原因菌や歯周病原細菌が全身疾患と関係することが明らかとされ、患者が保菌する菌種が注目されている。一方で歯科医療において菌種を同定する検査を行うには、設備、費用、技術面において困難な点が多い。本研究ではこれまで扱いにくいとされた唾液を用い、できるだけ容易に検出を行うためLAMP法によって遺伝子を増幅することを試み、cnm遺伝子陽性Streptococcus mutansを唾液から上記方法で検出を可能にした。このことは、歯科における新しい治療の可能性を示しているだけでなく、今後、全身疾患と関連する菌種の検出を増やすことで、医科歯科連携による全身疾患の予防や治療にも貢献できる。

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 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Lactobacillus rhamnosus L8020タブレットのcnm遺伝子陽性Streptococcus mutans菌数に対する影響2023

    • Author(s)
      北川雅恵、田地 豪、長嶺憲太郎、二川浩樹
    • Journal Title

      日本口腔検査学会雑誌

      Volume: 15 Pages: 9-13

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] タブレット型培地を用いた口腔内細菌の遺伝子検出2023

    • Author(s)
      長嶺憲太郎、木村留美、北川雅恵
    • Journal Title

      日本臨床微生物学会

      Volume: 33 Pages: 25-29

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Periapical lesion following Cnm-positive Streptococcus mutans pulp infection worsens cerebral hemorrhage onset in an SHRSP rat model2022

    • Author(s)
      Taniguchi Yuri、Ouhara Kazuhisa、Kitagawa Masae、Akutagawa Keiichi、Kawada-Matsuo Miki、Tamura Tetsuya、Zhai Ruoqi、Hamamoto Yuta、Kajiya Mikihito、Matsuda Shinji、Maruyama Hirofumi、Komatsuzawa Hitoshi、Shiba Hideki、Mizuno Noriyoshi
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Immunology

      Volume: 210 Issue: 3 Pages: 321-330

    • DOI

      10.1093/cei/uxac094

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Selective and easy detection of the Porphyromonas gingivalis fimA type II and IV genes by loop-mediated isothermal amplification2021

    • Author(s)
      Kitagawa M, Ouhara K, Oka H, Sakamoto S, Yamane Y, Kashiwagi A, Kanamoto R, Miyauchi M, Nagamine K.
    • Journal Title

      Journal of Microbiol. Methods

      Volume: 185 Pages: 106228-106228

    • DOI

      10.1016/j.mimet.2021.106228

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rapid detection of the Streptococcus mutans cnm gene by loop-mediated isothermal amplification2020

    • Author(s)
      Masae Kitagawa, Kentaro Nagamine, Hiroko Oka, Kazuhisa Ouhara, Ikuko Ogawa, Hitoshi Komatsuzawa, Hidemi Kurihara
    • Journal Title

      Anal Biochem .

      Volume: 605 Pages: 113812-113812

    • DOI

      10.1016/j.ab.2020.113812

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 改良型cnm遺伝子陽性Streptococcus mutans迅速検出2023

    • Author(s)
      長嶺憲太郎、北川雅恵、木村留美
    • Organizer
      第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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

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