歯髄組織におけるM2マクロファージの創傷治癒機能を向上させるmTORの機能解析

• Project/Area Number: 20K23103
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0907:Oral science and related fields
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 竹内 亮祐 新潟大学, 医歯学総合病院, 医員 (60827616)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2021-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: M2マクロファージ / mTOR / アミノ酸 / 歯髄創傷治癒 / 修復象牙質形成 / Lamtor1

Outline of Research at the Start

本研究は、歯髄創傷治癒過程でのM2マクロファージとアミノ酸-Lamtor1-mTOR連関の詳細を分子生物学的および免疫組織学的に検証することで、mTORの活性化を制御してM2マクロファージの免疫能を亢進し、従来の歯髄保存療法とは異なる機序で、成功率アップを図る新規治療オプションの提供を目的とするプロジェクトである。

Outline of Annual Research Achievements

M2マクロファージは、歯髄創傷時に抗炎症性サイトカインを産生し、炎症の抑制と創傷治癒を亢進する。一方で、アミノ酸の感受によってmammalian target of rapamycin(mTOR)は活性化され、免疫を亢進させることが知られている。以上の知見から、このmTORはアミノ酸感受により活性化し、M2マクロファージを分極化し、免疫機能の向上にも関与していると予想されるが、不明であった。そこで本研究では、歯髄創傷治癒過程での免疫機能の向上にアミノ酸-mTOR連関が関与していると仮説を立て、mineral trioxide aggregate (MTA)断髄による歯髄創傷治癒モデルラット(Takeuchi R et al., Oral Dis, 2020)を用いてmTOR、、マクロファージ、アミノ酸トランスポーターの免疫組織染色を行い、その発現様式を検証することを目的とした。
mTORの免疫組織染色の結果、正常歯髄では象牙芽細胞でmTORの発現を認めた。歯髄創傷治癒モデルラットでは、処置後５日目の断髄部直下でmTORの陽性細胞を認め、7-14日後ではmTOR陽性反応は認められなかった。また、処置後５日後で歯髄細胞にM2マクロファージマーカーであるCD163の陽性反応を認めた。アミノ酸トランスポーターのSLC7A7とSLC7A9の免疫染色では処置後5日目には歯髄細胞に陽性反応を認めた。さらに、免疫蛍光染色からmTORとSLC7A7の歯髄細胞での二重陽性反応が確認された。
以上の結果から、歯髄創傷治癒過程においてアミノ酸-mTOR連関が免疫機能に関与していることが示唆された。アミノ酸-mTOR連関は、歯髄創傷治癒の亢進を可能にする新規創薬ターゲットとして重要であり、新しいう蝕治療のエポックメイキングとなりうると考えられる。