Exploration of periodontitis-related molecules by using spontaneous periodontitis monkey

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09586
• Research Institution: Kanagawa Dental College
• Principal Investigator: 小牧 基浩 神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (30401368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 児玉 利朗 神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 教授 (20170269) ; 平嶺 浩子 神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 助教 (30386841) ; 山海 直 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 主任研究員 (80300937) ; 鎌田 要平 神奈川歯科大学, 大学院歯学研究科, 助教 (80385070)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 歯周炎 / サル / エクソソーム / 歯周炎関連細菌 / microRNA

Outline of Annual Research Achievements

歯周炎は歯の喪失の主因であり、口腔機能の低下だけでなく、糖尿病や心臓血管疾患を増悪させ健康寿命を短縮させる。現在用いられている歯周炎診断法は、歯周炎による組織破壊の程度を評価するものが主である。超高齢社会を迎えた我が国において歯周炎の発症を早期に検出可能な診断法の確立が望まれる。本研究は、一次予防として歯周病の発症を未然に防ぎ、また歯周病患者においては二次予防として歯周病の再発と重症化を防ぐため歯周炎発症に伴う生体変化を検出可能にする診断法の確立を目指す。我々は、体液中に含まれ、核酸やタンパク質を内包するエクソソームという膜小胞に着目した。エクソソームは、これまでに血液、尿、母乳、唾液等に含まれることが確認され、がんの新規診断法への応用を目指す研究が行われている。歯周炎は、細菌、宿主、環境などさまざまな影響をうける。本研究では、ヒトとの類似性が高く、国内施設において飼育環境と遺伝的背景が明らかなサルを用いることで、これまで臨床研究では検出が困難であった歯周炎発症に伴い起こる生体の微細変化の検出を目的とする。初年度は、サル（2-30歳）の口腔内検診と細菌のサンプリングを行った（継続中）。被験個体を年齢により9歳未満（Young群）、10歳以上20歳未満（Mid群）、20歳以上（Old群）に分け群間比較を行うと、歯周病関連の各種指数と年齢との間に有意な相関が認められた。また、過去の報告よりサル特異的に検出され、歯周炎との関連が示唆される細菌ならびに細菌繊毛に対する特異的プライマーを設計し、サル口腔内より採取したプラーク細菌について検討したところ、約100検体中半数より細菌特異的遺伝子が検出された。今後、更に検診個体数を増やすとともに、末梢血からエクソソームを抽出し、microRNA解析を行う。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

一定個体数の検診が終わり、歯周炎を発症する個体の存在することならびに、歯周炎発症と個体年齢の間に相関が示唆された。施設内での年齢群別飼育個体数が異なるため現在、各群における統計学的解析に必要な個体数を確保するために口腔内検診を継続している。

Strategy for Future Research Activity

・各群における統計学的解析に必要な個体数を確保するために口腔内検診を継続する。
・歯周炎を発症した個体と健康な個体について親子関係と飼育環境データと照合、考察する。
・歯周炎発症個体と対照個体各３個体の末梢血よりエクソソーム内含有microRNAを抽出し、歯周炎関連microRNAの発現解析を行う。

Causes of Carryover

初年度には、歯周炎発症個体数を確保しつつ末梢血を用いたmicroRNA調節の予備検討を別途計画していたが、これを行わず歯周炎関連細菌の検出のための予備研究を行った為、エクソソームとmicroRNA調整用試薬費用分が次年度使用額として生じた。
次年度は、歯周炎を発症した個体と対照個体に対してエクソソームとこれに内包されるmicroRNA抽出と発現解析を行う。