歯周疾患の新たな診査法の確立と治療薬ならびに予防薬の開発に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06557098
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 山本 健二 九州大学, 歯学部, 教授 (40091326)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金井 貞 サントリー株式会社, 生物医学研究所, 所長 ; 中西 博 九州大学, 歯学部, 助手 (20155774) ; 國松 和司 長崎大学, 歯学部, 講師 (20170011) ; 赤峰 昭文 九州大学, 歯学部, 教授 (00117053)
• Keywords: 歯周疾患 / 歯肉溝滲出液 / 臨床評価法の確立 / 治療薬の開発 / 病原性プロテアーゼ / カテプシン / 歯周病原菌 / Porphyromonas gingivalis

Research Abstract

歯周疾患は今日の歯科における重要疾患であり、その克服のために多大の努力が払われている。本疾患の最も重要な病態が歯周組織の破壊とそれに引き続いて起こる歯槽骨の破壊であることは周知の事実である。これには宿主生体に由来するプロテアーゼと局所細菌に由来するプロテアーゼが関与していると考えられる。臨床では様々な臨床パラメーターが本疾患の診断のために用いられているが、これらはいずれも客観性に乏しく、炎症局所の病勢や活性度を正確に評価し得るものにはなっていない。また、これまで歯周疾患の予防や治療の目的で様々な試みがなされてきたが、有効性と毒性の関係において見た場合、歯ブラシによる機械的清掃にまさる有効性が認められて薬物は殆どないといっても過言ではない。本研究の目的は、歯周組織の破壊機構に関与する病原性プロテアーゼを同定し、それらの歯周疾患の病勢に伴う動態からその役割を解明することである。具体的には、歯周炎患者の歯肉溝から採取した滲出液中に認められるプロテアーゼ活性の原因物質を酵素学的ならびに免疫生化学的方法によって同定・定量し、病勢に伴う正確な動態を把握することを第一の目的としている。さらに、病原性プロテアーゼの機能を解明し、それらの活性阻害方法の開発を通じて本疾患の治療ならびに予防のための新たな方法論を確立を目指した。本年度の研究から得られた知見は以下のとうりである。(1)歯周炎患者から得られた歯肉溝滲出液中のカテプシンGの性状と動態を検体数を増やして免疫定量法と活性測定法の両面から検討した(J.Periodont.Res.30:51-57,1995)。その結果、カテプシンGは歯周炎の重症度に比例して多量に歯肉溝に滲出し、歯周組織破壊に関与することが強く示唆された。(2)一方、歯肉縁下プラーク中に存在し、歯周疾患の病因菌として最も重要視されているPorphyromonas gingivalisの培養上清から主要なプロテアーゼとしてアルギニン特異的なシステインプロテアーゼ(Argingipainと命名)を分離精製し、その性状と病理機能を解析した。その結果、本酵素は歯周組織を直接破壊し得る分解能を有するとともに、宿主の生体防御系を広範囲に破壊する可能性をもつことが示された(J.Biol.Chem.269:21371-21378,1994)。

Research Products

• [Publications] Tomomi Shindo: "Calcium-dependent hyperexcitability of hippocampal CA1 pyramidal cells in an in vitro slice after ethanol withdrawal of the rat." Brain Res.656. 432-436 (1994)
• [Publications] Tamotsu Kiyoshima: "Immunocytochemical localization of cathepsin L in the synovial lining cells of the rat temporomandibular joint." Arch.oral Biol.39. 1049-1056 (1994)
• [Publications] Kazushi Kunimatsu: "Identification and possible function of cathepsin G in gingival crevicular fluid from chronic adult periodontitis patients and from experimental gingivitis subjects." J.Periodont.Res.30. 51-57 (1995)
• [Publications] Kuniaki Okamoto: "Structural characterization of argingipain.a novel arginine-specific cysteine proteinase as a major periodontal pathogenic factor from Porphyromonas gingivalis." Arch.Biochem.Biophys.316. 917-925 (1995)
• [Publications] 山本健二: "骨吸収機構における破骨細胞リソソーム蛋白質の役割" 福岡医学雑誌. 85. 133-137 (1995)
• [Publications] 中西博: "神経細胞死と細胞内プロテアーゼ" 日本薬理学雑誌. 105. 1-9 (1994)
• [Publications] Tetsuya Goto: "Localization of cathepsins B,D,and L in rat osteoclasts by immuno-light and -electron microscopy" Histochemistry. 101. 33-40 (1994)
• [Publications] Masayuki Yamada: "Secretion of human intracellular aspartic proteinase cathepsin E expressed in the methylotrophic yeast,Pichia pastoris and characterization of produced recombinant cathepsin E" Biochim.Biophys.Acta. 1206. 279-285 (1994)
• [Publications] Hiroshi Nakanishi: "Age-related changes in activities and localizations of cathepsins D,E,B,and L in the rat brain tissues." Exp.Neurol.126. 119-128 (1994)
• [Publications] Tomoko Kadowaki: "Purification and characterization of a novel arginine-specific cysteine proteinase (argingipain) in volved in the pathogenesis of periodontal disease from the culture supernatant of Porphyromonas gingivalis." J.Biol.Chem.269. 21371-21378 (1994)
• [Publications] Kenji Yamamoto: "Biological Functions of Proteases and Inhibitors" Japan Scientific Societies Press, 274 (1994)
• [Publications] Kenji Yamamoto: "Pharmacological Approach to the Study of the Formation and the Mechanisms of Hard Tissues." Ishiyaku EuroAmerica Inc., 186 (1994)
• [Publications] Hiroshi Nakanishi: "The SAM Model of Senescence" Elsevier Science B.V., 458 (1994)
• [Publications] 山本健二: "化学と生物" 学会出版センター, 67 (1994)