| Project/Area Number |
23K27783
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| Project/Area Number (Other) |
23H03093 (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 57050:Prosthodontics-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
澤瀬 隆 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (80253681)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
右藤 友督 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10816680)
黒嶋 伸一郎 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (40443915)
住田 吉慶 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (50456654)
佐々木 宗輝 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 助教 (10706336)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2026: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | インプラント周囲炎 / 荷重 / 骨質 / マクロファージ / 組織配向性 / LPS / 組織配向化 |
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| Outline of Research at the Start |
インプラント周囲炎は高頻度で起こる生物学的合併症のひとつであり，病態形成機構が不明で，決定的な治療法がない難治性慢性硬軟組織疾患である．本研究の目的は，インプラント周囲炎モデルマウスに加え，分担者が保有する標的マクロファージ欠損ゲノム編集マウスとその改良型マウスに対して，骨質解析と網羅的遺伝子解析からインプラント周囲炎の病態形成機構を解明するとともに，治療法開発の基盤を構築することにある．
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| Outline of Annual Research Achievements |
インプラント周囲炎は，インプラント治療の最も頻度の高い生物学的併発症で，現在でも確定的な治療法がない難治性の硬軟組織疾患である．本研究課題は，インプラント特有の異物反応が関わるマクロファージ階層構造と三次元構造がもたらす組織配向性変化に着目し，インプラント周囲炎モデルを用い，網羅的骨質解析に加えて空間的1細胞解析とゲノム編集を応用し，病変部硬軟組織のマクロファージと組織配向性追跡による分子・遺伝子機構探索からインプラント周囲炎の病態形成機構の解明と，新規治療戦略の基盤を構築することを目的とした．インプラント周囲炎の病態解明，治療方法探索のため，これまでリガチャー誘導型の動物実験モデルが多く用いられているが，同モデルはリガチャー自体の異物反応による炎症が生じることが危惧されていた．そこで我々は，異物を使用しないLPS誘導型のインプラント周囲炎モデルラットの開発に成功し，当該年度の研究期間において，特殊なインプラントスレッドデザインがインプラント周囲骨組織のコラーゲン優先配向を誘導し，破骨細胞と骨細胞の細胞動態を変化させるとともに，軟組織の全マクロファージ数，M1マクロファージ，ならびにM2マクロファージの細胞階層構造に影響を与えることを証明した（Ishizaki T & Sawase T et al. J Oral Biosci. 2025）．その結果として，特殊なインプラントスレッドデザインでは，LPSの負荷に対して，骨吸収が有意に抑制されることが明らかとなった．
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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
当該年度では，特殊なインプラントスレッドデザインがLPS抵抗性に骨吸収を抑制することを証明できたことから，「（2）概ね計画通りに順調に進捗している」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度は，非荷重環境下におけるLPS誘発性インプラント周囲炎モデルラットの開発に成功したが，荷重環境下でどのような細胞挙動を示すかは依然として不明である．そこで次年度以降では，荷重環境下におけるLPS誘発性インプラント周囲炎モデルラットを新たに開発した後，当該年度と同様に，3次元的骨構造解析，各種組織染色による組織病理学的解析，各種免疫組織化学染色による免疫病理学的解析，ならびに遺伝子・タンパク質解析をして網羅的に硬軟組織の細胞動態と骨組織配向性を網羅的に検索する．さらに，開発したインプラント周囲炎モデルはラットで作製されているが，分子・遺伝子機構解明にはマウスの利用が欠かせない．そこで次年度以降からは，新たにインプラント周囲炎モデルマウスを作製する．すなわち，ラットモデルと同様に，開発済みのマウス用インプラントを埋入後，フロイトのアジュバンド活性を応用したLPS腹腔内投与による免疫化とLPS粘膜内投与を併用して，荷重・非荷重環境下でLPS誘発性インプラント周囲炎モデルマウスを作製する．その後，屠殺して詳細な解析を行うとともに，LPSにより影響を受けたインプラント周囲組織の1細胞解析を行う．1細胞解析後にデータを取得し，クラスタリング・アノテーション解析，発現変動解析と細胞存在数変動解析，トラジェクトリー解析，RNAベロシティ解析，リガンド・レセプター解析などのバイオインフォマティクス解析を行う予定である．
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