再生指向型エピゲノムに基づく歯周組織再生術前診断法と精密化療法の樹立
| Project/Area Number |
23K24524
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| Project/Area Number (Other) |
22H03266 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 茂樹 東北大学, 大学病院, 講師 (30549762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根本 英二 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (40292221)
山田 聡 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)
梶川 哲宏 東北大学, 大学病院, 講師 (90611252)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 歯周病 / 歯周組織再生 / エピゲノム / エピジェネティクス / ATAC-seq / 微量RNA-seq / バイオインフォマティクス解析 / 歯周組織 / 再生 |
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| Outline of Research at the Start |
多様な後天的因子に長期に暴露される歯周組織では、患者別あるいは口腔内部位別に多様な環境応答性エピゲノムが形成されていると考えられる。本研究は、歯周組織再生療法手術時の患者由来不良肉芽組織を用いた歯周組織エピゲノム解析と、術後の歯槽骨再生率との大規模な相関分析を行う。さらに、実験的歯周組織再生モデルやin vitro 実験系におけるエピゲノム機能解析により、歯周組織再生療法の予知性を高める再生指向型エピゲノムを同定する。これら研究で得られる成果により、エピゲノムを指標とした歯周組織再生術前診断法の確立と、歯根膜細胞の再生指向型エピゲノム形成細胞への形質転換法開発を目指した基盤的研究を展開する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
局所環境や栄養状態などの全身状態により、歯周組織構成細胞内に形成される可逆的な遺伝子発現制御機構であるエピゲノムは、歯周炎の発症や歯周治療および歯周組織再生療法への反応性に影響をおよぼすと考えられる。そこで本研究は、歯周組織破壊期から歯周組織再生期にかけて歯周組織に構成される環境応答性エピゲノムをマウス実験的歯周炎モデルおよび歯周組織再生モデルを用いて明らかにし、再生指向型候補エピゲノムを抽出・同定することを目的としている。
本年度は、歯周組織破壊期から歯周組織再生期にかけてのエピゲノム変化がトランスクリプトームにおよぼす影響を解析することを目的として、免疫系細胞を除去した間葉系細胞に対するATAC-seqによるオープンクロマチンアクセシビリティと微量RNA-seqによるトランスクリプトームの統合解析を行った。さらに、これまでの研究成果から我々が着目している、エネルギー代謝とエピゲノム変化の視点から、歯根膜線維芽細胞がエネルギー代謝経路の中間代謝産物を硬組織形成分化能維持に利用する機序解明を行い、その結果としてメバロン酸経路に着目し、各種メバロン酸経路中間代謝産物の細胞分化制御機構の解明、歯周治療時に回収した臨床歯周組織サンプルにおける発現解析を行った。さらに、エネルギー代謝関連遺伝子の発現に寄与するPPARgの各アイソフォーム依存性の機能解析を行い、PPARgのアゴニスト局所投与が歯周炎の進展抑制や歯周組織再生に貢献できることを実験的マウスモデルで明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
歯周組織再生療法手術時の患者由来不良肉芽組織の回収を進めることができた。今後、数サンプルの追加が得られたら、各サンプルを異なったインデックスプライマーで標識するATAC-seq ライブラリー作製を行い、次世代シーケンサー解析用にプーリングを行える段階まで進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度は、これまで回収した臨床サンプルにおけるクロマチンアクセシビリティ解析の次世代シーケンサーによる結果を年度早期に得たのちに、マウス実験的歯周組織再生モデルで得られた再生指向型エピゲノムの候補となるエピゲノム変化との比較を行いながら、再生指向型エピゲノムを選定し、局所エピゲノム改変技術を用いてin vitroで機能評価を行い、歯周組織再生効果を予測するための標的となるゲノム領域を決定していく。
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Report
(2 results)
Research Products
(17 results)
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[Presentation] Functional Roles of RMND5A in Periodontal Tissue Homeostasis.2023
Author(s)
Fahreza RR, Suzuki S, Sato A, Yamamoto T, Sasaki K, Wang X, Daidoji Y, Nagasaki K, Hasegawa R, Nemoto E, Yamada S.
Organizer
第66回春季日本歯周病学会学術大会
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