NLRP3インフラマソームを介する歯周病と糖尿病の相互作用に関する分子疫学的研究

Research Project

Project/Area Number	22K17063
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research Institution	Nagasaki University
Principal Investigator	樋口賀奈子長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 客員研究員 (40892394)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000) Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords	歯周病 / 糖尿病 / インフラマソーム
Outline of Research at the Start	歯周病と糖尿病は互いの病状に悪影響を及ぼすことが知られているが、その因果関係の理解には、両疾患に共通の増悪因子を解明することは必須である。歯周病も糖尿病もその発症と進行に、炎症性サイトカインIL-1βとその産生を制御するNLRP3インフラマソームという自然炎症経路が関与していることが知られている。しかし、NLRP3インフラマソームが両疾患の病態に共通の増悪因子として関与しているかどうかは明らかにされていない。本研究では、歯周病患者の治療前後の歯周組織の炎症状態とインフラマソームプライミング状態、糖尿病の指標（HbA1c）の関連性を解析し、両疾患の増悪因子としてのNLRP3インフラマソームの関与について検討する。
Outline of Annual Research Achievements	歯周病と糖尿病は互いの病状に悪影響を及ぼすことが知られているが、その因果関係の理解には、両疾患に共通の増悪因子を解明することは必須である。歯周病も糖尿病もその発症と進行に、炎症性サイトカインIL-1βとその産生を制御するNLRP3インフラマソームという自然炎症経路が関与していることが知られている。しかし、NLRP3インフラマソームが両疾患の病態に共通の増悪因子として関与しているかどうかは明らかにされていない。本研究では、歯周病患者の治療前後の歯周組織の炎症状態とインフラマソームプライミング状態、糖尿病の指標(HbA1c)の関連性を解析し、両疾患の増悪因子としてのNLRP3インフラマソームの関与について検討する。長崎大学病院歯科保存治療室に来院したStageII以上の初診の歯周病患者10名を対象とし、歯周治療を実施した。歯周治療前および治療後1か月・6か月メインテナンス時に末梢血7mLを採血した。末梢血単核球からRNAを抽出し、RT-PCR法でIL-1βやインフラマソーム構成因子であるNLRP3、ASC、caspase-1 mRNAの発現量を測定した。末梢血単核球をNLRP3刺激因子として知られるATP(アデノシン三リン酸)で刺激し、IL-1β産生量をELISA法で測定した。これらの測定結果を、末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態の指標とした。また、歯周ポケット、プロービング時の出血、クリニカルアタッチメントレベル、根分岐部病変、動揺度、プラーク付着率などの歯周組織検査を行った。糖尿病の指標として、 HbA1cを測定した。今後、症例数を増やして歯周治療前療後での歯周病および糖尿病の状態と末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態を解析することにより、NLRP3インフラマソームが歯周病および糖尿病の病態に与える影響を解析する。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 長崎大学病院歯科保存治療室に来院したStageII以上の初診の歯周病患者10名を対象とし、歯周治療を実施した。歯周治療前および治療後1か月・6か月メインテナンス時に末梢血7mLを採血した。末梢血単核球からRNAを抽出し、RT-PCR法でIL-1βやインフラマソーム構成因子であるNLRP3、ASC、caspase-1 mRNAの発現量を測定した。末梢血単核球をNLRP3刺激因子として知られるATP(アデノシン三リン酸)で刺激し、IL-1β産生量をELISA法で測定した。これらの測定結果を、末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態の指標とした。また、歯周ポケット、プロービング時の出血、クリニカルアタッチメントレベル、根分岐部病変、動揺度、プラーク付着率などの歯周組織検査を行った。糖尿病の指標として、 HbA1cを測定した。これらの測定結果から、（1）歯周病重症度および糖尿病の指標の変化、（2）歯周病と末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態の関連、（3）糖尿病と末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態の関連を検討することができるため、症例数は今後増やす必要があるものの、1年目の進捗状況としては、概ね予定通り進展していると考える。
Strategy for Future Research Activity	令和５年度も、長崎大学病院歯科保存治療室に来院したStageII以上の初診の歯周病患者を対象とし、歯周治療を実施する。歯周治療前および治療後1か月・6か月メインテナンス時に末梢血7mLを採血する。末梢血単核球からRNAを抽出し、RT-PCR法でIL-1βやインフラマソーム構成因子NLRP3、ASC、caspase-1 mRNAの発現量を測定する。末梢血単核球をNLRP3刺激因子ATPで刺激し、IL-1β産生量をELISA法で測定する。これらの測定結果を、末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態の指標とする。また、歯周ポケット、プロービング時の出血、クリニカルアタッチメントレベル、根分岐部病変、動揺度、プラーク付着率などの歯周組織検査を行う。糖尿病の指標として、 HbA1cを測定する。これらの測定結果から、以下の3点について解析する。（1）歯周病重症度および糖尿病の指標の変化：歯周治療が効果的であれば、歯周組織検査において歯周病重症度の軽減がみられるはずである。また歯周治療は糖尿病の病状改善に関与するため、歯周治療後にHbA1cが減少することが予想される。（2）歯周病と末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態の関連：初診時の歯周組織の状態と末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態に相関関係があれば、NLRP3インフラマソームが歯周病の病状に影響を与えていることが示唆される。（3）糖尿病と末梢血単核球のNLRP3インフラマソームプライミング状態の関連：初診時のHbA1cとNLRP3インフラマソームプライミング状態に相関関係があれば、NLRP3インフラマソームが糖尿病の病状に影響を与えていることが示唆される。この研究が予想通りに進めば、NLRP3インフラマソームを介した歯周病と糖尿病との関連が明らかになることが期待される。