2019 Fiscal Year Annual Research Report
Network analysis of tooth/implant microbiome and development of new treatment strategy
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17K11981
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
竹内 康雄 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (60396968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 史人 京都大学, 医学研究科, 准教授 (30423122)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | インプラント周囲炎 / 歯周炎 / 細菌叢 / マイクロバイオーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、次世代シーケンサーを用いて歯およびインプラントに関連した細菌叢を網羅的に解析し、統合的な細菌ネットワーク解析結果から両疾患において発症予測や治療を行う上でターゲットとなる細菌や機能遺伝子を同定することである。本年はこれまでの細菌DNA（メタ16Sメタゲノム）およびRNA（メタトランスクリプトーム）に基づく細菌叢解析データを比較し、両疾患の臨床症状の違いを反映するような細菌種や発現遺伝子の検索を行なった。両疾患部位のポケットより採取したプラークからは、細菌DNA・RNAを用いたいずれの解析においても1部位当たり150～160種程度の細菌が同定された。但し検出される細菌組成は、メタゲノム解析とメタトランスクリプトーム解析ではどちらの疾患においても相違が認められた。また細菌間の共起関係から菌叢ネットワークを調べると、メタトランスクリプトーム解析に基づくネットワークは、メタゲノム解析に基づくネットワークと比較し、より少ない細菌種で構成されていた。さらに細菌のRNA/DNA比から活動性が高い細菌種に着目してみると、歯周炎においてはPorphyromonas gingivalis、Treponema denticolaなど既知の歯周病原細菌に関連が認められた一方で、インプラント周囲炎においてはこれらに加えPrevotella denticola、Solobacterium mooreらが共起ネットワークの中で中心的な役割を果たしていた。また、細菌叢の持つ機能に着目してみると、インプラント周囲炎における菌叢では歯周炎と比べてGAPDH関連遺伝子の高い発現が認められた。このように活動性の高い細菌種、遺伝子発現の違いが、インプラント周囲炎と歯周炎の進行速度の違いや治療に対する反応性の違いを生む一因となっていると考えられた。
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