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Identification of Causative Genes for Oral Congenital Anomalies and Development of Precision Dentistry

Research Project

Project/Area Number 20K10202
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57070:Developmental dentistry-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Itoh Shinsuke  大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (40633706)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒坂 寛  大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (20509369)
山城 隆  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (70294428)
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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords遺伝子変異 / パネルシークエンス / 非症候性部分無歯症 / 原発性萌出不全症候群 / Oligodontia / PFE / 口腔先天疾患 / 先天異常 / 遺伝子検査 / 非症候性多数歯先天性欠如 / 非症候群性原発性萌出不全 / TA; Tooth agenesis / 遺伝子パネル / 多数歯先天欠如 / 象牙質形成不全 / ゲノム解析 / 遺伝子診断 / プレシジョンデンティストリー
Outline of Research at the Start

顎顔面領域の先天奇形に関して、臨床現場では疾患単位の対症療法が主体であるが、同一疾患でも個々の患者で症状や発症部位、重篤度は多岐に及ぶ。そこには複雑な分子病態と患者の臨床症状を繋ぎ合わせるヒントが隠れていると考えられる。そこで、昨今がんゲノム医療で注目されるパネルシークエンスを取り入れる。パネルシークエンスにより多様な症状と原因遺伝子変異を紐づけるデータベースを構築し、将来的には非症候性の先天疾患に対して、原因遺伝子を特定するツールとして運用を目指す。さらに口腔領域の遺伝子診断のみならず、個々の症例に対し原因遺伝子に応じた治療法の分析と適用が可能なプレシジョンデンティストリーの緒とする。

Outline of Final Research Achievements

Our research focused on three conditions that pose challenges to oral health: oligodontia (OD), primary failure of eruption (PFE), and dentinogenesis imperfecta (DI). We aimed to identify the specific gene mutations responsible for these conditions by employing panel sequencing.
We collected and analyzed DNA samples from 20 patients diagnosed with OD, PFE, or DI, who sought treatment at Osaka University Dental Hospital. Our findings revealed that PFE cases exhibited mutations in the PTH1R gene, while DI cases showed mutations in the DSPP gene. Among the 11 OD cases, two remained unidentified, while nine provided narrowed-down possibilities for the causative gene. Additionally, two cases had multiple gene mutations, and seven cases had a single gene identified as potentially causative. These results contribute to our understanding of the genetic basis of OD, PFE, and DI, paving the way for advancements in precision dentistry to address these conditions and promote oral health.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現代の高齢化社会において、健康寿命の延伸は重要である。健康な口腔環境が老齢期のQOLに直結するが、幼少期からの健やかな環境育成が重要である。一方大きな障壁となる疾患が存在し、代表例としてOD、PFE、DIに着目した。いずれも矯正歯科治療が必要な疾患であるが、個々の症例間で重篤度や疾患範囲にバラつきがある。症状の多様性の根本には原因遺伝子のバリエーションとの関連が疑われる。近年がん治療で応用されているパネルシークエンスを導入し、これらの口腔疾患の原因遺伝子を簡便に調べることができれば、より戦略的な治療が可能となることから、学術的、社会的意義は大きい。今回我々はその緒を見出す結果を得た。

Report

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

    (12 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Development of dentition: From initiation to occlusion and related diseases2022

    • Author(s)
      Kurosaka Hiroshi、Itoh Shinsuke、Morita Chisato、Tsujimoto Takayuki、Murata Yuka、Inubushi Toshihiro、Yamashiro Takashi
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: In press Issue: 2 Pages: 159-164

    • DOI

      10.1016/j.job.2022.02.005

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 新型コロナウィルス(COVID-19)による外出制限下における歯学部学部学生に対する遠隔実習2020

    • Author(s)
      谷川千尋,岡綾香,大原春香,伊藤慎将,黒坂寛,犬伏俊博,村田有香,山城隆
    • Journal Title

      近畿東海矯正歯科学会雑誌

      Volume: 第55巻 Pages: 18-25

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 大阪大学歯学部附属病院矯正科における最近5か年の外科的矯正治療に関する実態調査2020

    • Author(s)
      森田知里,伊藤慎将,吉田侑加,辻本貴行,可児廉志郎,至田有希,室谷智哉,犬伏俊博,黒坂寛,山城隆
    • Journal Title

      近畿東海矯正歯科学会雑誌

      Volume: 第55巻 Pages: 26-32

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 3Dシミュレーションを用いた顎矯正手術の治療計画とサージカルスプリント作製の実際2022

    • Author(s)
      伊藤 慎将
    • Organizer
      第32回日本顎変形症学会学術大会 総会・学術大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 3Dデジタルシミュレーション (CAD/CAMスプリントを含む)2022

    • Author(s)
      伊藤 慎将、山城 隆
    • Organizer
      第32回日本顎変形症学会学術大会 総会・学術大会 第18回教育研修会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 遺伝子パネル検査を用いた顎口腔領域の先天異常原因遺伝子の探索2022

    • Author(s)
      伊藤慎将、黒坂寛、森田知里、辻本貴行、村田有香、犬伏俊博、山城隆
    • Organizer
      第2回せとうち臨床遺伝研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 顔面神経麻痺を伴い軟骨無形性症を有する下顎前突に対し、上下顎骨切術と遊離広背筋皮弁移植術を施した一例2022

    • Author(s)
      室谷智哉, 伊藤慎将, 相川友直, 辻本貴行, 犬伏俊博, 黒坂寛, 山城隆
    • Organizer
      第81回日本矯正歯科学会学術大会&第9回日韓ジョイントシンポジウム
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 遺伝子パネル検査を用いた顎顔面領域における先天異常の原因遺伝子探索2021

    • Author(s)
      伊藤 慎将、黒坂 寛、森田 知里、辻本 貴行、村田 有香、犬伏 俊博、山城 隆
    • Organizer
      第61回日本先天異常学会学術集会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 著しい前歯部開咬に対し上下顎骨切り術を行った一症例2021

    • Author(s)
      森田知里、伊藤慎将、清水英孝、山城隆
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] CFC症候群を有する患児の顎顔面口腔形態の特徴と治療計画2020

    • Author(s)
      辻本貴行、黒坂寛、大原春香、伊藤慎将、山城隆
    • Organizer
      第44回日本口蓋裂学会総会・学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 歯科矯正用アンカースクリューを利用して咬合平面の歪みを改善した欠損歯を伴う成人下顎骨偏位症例2020

    • Author(s)
      吉田侑加、伊藤慎将、辻本貴行、森田知里、犬伏俊博、田中晋、古郷幹彦、山城隆
    • Organizer
      第30回日本顎変形症学会総会・学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Long-term stability of anterior crossbite with cleft lip and palate corrected by MASDO2020

    • Author(s)
      Shinsuke Itoh, Chisato Morita, Lim Zaeyeon, Toshihiro Inubushi, Takashi Yamashiro
    • Organizer
      The 9th International Orthodontic Congress
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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

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