2017 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノムワイドアプローチによる歯周病疾患関連遺伝子探索の新展開
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15H02579
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村上 伸也 大阪大学, 歯学研究科, 教授 (70239490)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 正博 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (10243247)
森崎 隆幸 東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (30174410)
山田 聡 東北大学, 歯学研究科, 教授 (40359849)
竹立 匡秀 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (60452447)
池邉 一典 大阪大学, 歯学研究科, 准教授 (70273696)
山下 元三 大阪大学, 歯学部附属病院, 講師 (90524984)
北垣 次郎太 大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (90570292)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 侵襲性歯周炎 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、ゲノムワイドアプローチを用いて歯周病の発症・進行に関わる候補遺伝子を抽出すること、さらに、同候補遺伝子の発現ならびに機能解析を解明することを目的としている。平成29年度の研究成果について以下に報告する。
当初の計画通り、本研究への参加に応諾された侵襲性歯周炎患者44名より得られたゲノムDNAを用いてエクソーム解析を行い、得られたデータベースを使用した。この結果を元に、侵襲性歯周炎患者のデータベースと日本人リファレンスライブラリーデータベースを用いて、バイオインフォマティクス手法を駆使した。統計学的解析を行い、抽出された8個のSNPを詳細に検討した結果、Paraoxonase-1（PON-1）のSNP rs854560（c.163T>A, p.Leu55Met）を抽出した。rs854560は、163番目の塩基がTからAに置換することで、55番目のアミノ酸がロイシンからメチオニンに置換するSNPである。侵襲性歯周炎疾患群におけるSNP rs854560のMAFが13.6％であるのに対し、対照群でのMAFは7.0％であり、p値は1.90 × 10-2、オッズ比は2.09、95％信頼区間は1.11～3.91であった。
PON-1と歯周炎との関連性については未だ不明な点が多かったため、本研究ではPON-1の発現ならびに機能解析をin vitro細胞培養実験を用いて行なった。歯根膜細胞の骨芽細胞分化に伴いPON1の発現が上昇すること、さらにPON1は歯根膜細胞の骨芽細胞分化を促進させることを見出した。
一方で、大阪大学健康長寿研究に協力いただいている高齢長寿者の方々のデータベースの拡充を目的として、長寿者に対する口腔内検査ならびに一般採血等を実施した。
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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
当初の計画通り、研究への参加に承諾が得られた侵襲性歯周炎患者を対象としたゲノムワイドアプローチによるエクソーム解析を実施し、侵襲性歯周炎の疾患関連候補遺伝子の一つとしてPON1を同定することができた。また、in vitro細胞培養実験を用いて、PON1が歯根膜細胞の骨芽細胞分化を促進させることを見出すことができた。
また、大阪大学健康長寿研究に協力いただいている高齢長寿者の方々の口腔内検査および全身的な検査を実施した。検査結果より、長寿者における歯周病とアテローム性動脈硬化との関連性が認められた。
以上のことから、本研究は当初の計画通り概ね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）侵襲性歯周炎患者を対象とした分子疫学研究：侵襲性歯周炎の疾患感受性遺伝子を同定することを目的として、これまでに構築された40名程度の日本人侵襲性歯周炎患者データベースと、本研究において作成した同年齢のin-house正常コントロールとを比較し、バイオインフォマティックス手法を駆使した統計学的解析を実施する。今後は、歯学部附属病院にて引き続き、侵襲性歯周炎患者および健常者をリクルー トし、日本人侵襲性歯周炎患者のデーターベースの拡充を図る。すなわち、大阪大学歯学部附属病院歯周科に来院し、日本歯周病学会の定義に従い侵襲性歯周炎と診断された患者の中から、本研究への参加に応諾された患者および健常者よりゲノムDNAを抽出し、次世代シークエンサーを用いてエクソーム解析を実施する。
２）百寿者を対象とした分子疫学的研究：大阪大学健康長寿研究に協力いただいている70歳、80歳の高齢長寿者の方々の口腔内検査および全身的な検査を実施する。検査結果を元に、長寿者における歯周病と全身的な健康との関連性を経時的に検討する。
３）in vitro細胞培養実験系およびin vivo遺伝子改変マウスを用いた疾患関連遺伝子の発現および機能解析：上述していた１）～２）の分子疫学研究により同定された歯周病疾患関連候補遺伝子の発現、機能解析をin vitro細胞培養実験系を用いて実施する。in vitro実験では歯周組織構成細胞の一つである歯根膜細胞を実験に供し、侵襲性歯周炎疾患関連遺伝子の発現および機能解析を行う。１）において、顕著に遺伝子発現変化を認める疾患関連遺伝子が同定された場合には、同SNPを含むミュータントマウスを作成し、high throughput解析を行うことで、歯周病新規治療法の開発を目指す。
これまでの成果を総括し、侵襲性歯周炎に対する新規診断法および治療法応用への基盤構築を目指す。
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[Journal Article] Relationship between atherosclerosis and occlusal support of natural teeth with mediating effect of atheroprotective nutrients: From the SONIC study.2017
Author(s)
Tada S, Ikebe K, Kamide K, Gondo Y, Inomata C, Takeshita H, Matsuda KI, Kitamura M, Murakami S, Kabayama M, Oguro R, Nakama C, Kawai T, Yamamoto K, Sugimoto K, Shintani A, Ishihara T, Arai Y, Masui Y, Takahashi R, Rakugi H, Maeda Y.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 12(8)
Pages: e0182563.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Analysis of pathomolecular condition of periodontitis with Loeys-Dietz Syndrome2017
Author(s)
K Tsushima, S Yamada, T Awata, S Yamaba, H Sakashita, M Kinoshita, M Takedachi, J Kitagaki, M Yamashita, M Yanagita, T Nozaki, M Kitamura, M Saito, S Murakami
Organizer
2017 IADR GENERAL SESSION
Int'l Joint Research
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