シングルセルゲノミクスとPheWAS解析による歯周病の個別化医療・予防の確立
| Project/Area Number |
23K27767
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| Project/Area Number (Other) |
23H03077 (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 (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 |
山田 聡 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 茂樹 東北大学, 大学病院, 講師 (30549762)
大槻 晃史 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 講師 (30778022)
村上 伸也 大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (70239490)
梶川 哲宏 東北大学, 大学病院, 講師 (90611252)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2025: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
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| Keywords | 侵襲性歯周炎 / ゲノム解析 / 歯周炎 / シングルセルゲノミクス解析 / PheWAS解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、侵襲性歯周炎患者由来iPS細胞、遺伝子改変マウスモデル、侵襲性歯周炎・重度慢性歯周炎患者由来組織等を用いた細胞一単位での転写・ゲノム・エピゲノム解析を組み合わせた統合的シングルゲノミクス解析により、歯周病関連原因遺伝子・分子シグナル群を同定する。さらに、同遺伝子多型・変異を対象として、東北メディカル・メガバンク機構三世代15万人ゲノムコホートバイオバンクにおいて、PheWAS解析を行う。歯周病と全身疾患とを結ぶ多様な病態と発症メカニズムを明らかとし、歯周病の「個別化医療」および発症リスクやバイオマーカーによる歯周病未病者の「個別化予防」の確立を目指した基盤的研究を展開する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 歯周炎組織由来のシングルセルゲノミクス解析：侵襲性患者由来iPS細胞、対照群として、正常iPS細胞、ヒト歯根膜細胞、ヒト歯髄細胞をそれぞれ、石灰化誘導培地にて長期間培養することで、硬組織形成細胞へと分化誘導を行い、iPS細胞における硬組織形成細胞分化での最適化条件について比較検討を行った。現在、同上細胞群のシングルセルゲノミクス解析に向けた硬組織形成細胞分化へ最適化条件の確定を進めている。
2. 歯周病関連遺伝子・分子シグナルの遺伝子多型・変異の選定：大阪大学侵襲性歯周炎患者ゲノムレジストリにおいて、健常者70サンプル、侵襲性歯周炎患者74サンプルが全ゲノムシークエンス解析が終了した。その中で、侵襲性歯周炎候補SNPsの一つである、Asporin/PLAP-1領域におけるSNPsをマイクロサテライト解析を実施する準備を行った。具体的には、D repeat polymorphismについて同領域のPCRによるサンガー解析へ向けてのゲノム研究申請および解析方法の決定を行った。
3. 15万人ゲノムバイオバンクでのPheWAS解析：東北メディカルメガバンクに構築されている15万人ゲノムバイオバンクデータベースにおいて、上記の候補SNPs（Asporin/PLAP-1 D repeat polymorphism）は、1次的な核酸配列情報だけでは検出が困難であることが明らかとなった。そのため、raw dataからの検出方法について検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヒト歯根膜細胞やヒト歯髄細胞を対照群とした際のiPS細胞を硬組織形成細胞へ分化誘導する実験条件の最適化が難しいため。また、Asporin/PLAP-1 D repeat polymorphismのシークエンス1次データからの検出が困難であり、マイクロサテライト解析等の手段の考慮が必要であるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
iPS細胞を硬組織形成細胞へ分化誘導する際、歯根膜細胞マーカー等の発現を指標として実験条件の最適化を進める。学内研究倫理委員会でのマイクロサテライト解析についての承認が下り次第、健常者70サンプル、侵襲性歯周炎患者74サンプルにおけるAsporin/PLAP-1 D repeat polymorphism解析を行う。また、15万人ゲノムバイオバンクデータベースにおけるバイオインフォマティックス解析において、Repeat多型の検出方法について検討を加える。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
