2021 Fiscal Year Research-status Report
A novel trial for periodontitis treatment by administering anti-FLT1 antibody to the naturally-occurred periodontitis-affected cynomolgus monkey gingiva
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20K07344
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
山口 洋子 日本大学, 歯学部, 助教 (00239922)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 光宏 奥羽大学, 薬学部, 教授 (30194145) [Withdrawn]
齋藤 朗 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (90591412)
山海 直 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 霊長類医科学研究センター, 再雇用職員 (80300937) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 生体外歯周炎モデル / 歯周炎関連線維芽細胞 / VEGFR阻害剤 / 初代培養 / コラーゲン分解 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、歯周組織を構成する歯肉上皮細胞と歯肉線維芽細胞を組み合わせた三次元培養で高度にコラーゲン分解を引き起こす歯周炎関連線維芽細胞（PAF）が重度歯周炎罹患歯肉に存在することを発見し、「生体外歯周炎モデル」を構築した。今までにこのモデルを用いて、VEGFR1キナーゼ阻害剤がコラーゲン分解を抑制する治療薬候補であることを報告してきた。今回はVEGFR1を特異的にブロックする抗体を用いて歯周炎を自然発症したカニクイザルを用いて有効性を検証する予定であったが、新型コロナ感染拡大による研究環境の制限が生じ、さらに研究分担者が逝去したために継続的な支援が得られなくなったことから、当初より大きく研究計画を見直した。申請者らが確立した生体外歯周炎モデルでは、歯周炎患者由来の初代培養細胞を活用することができ、さらに複数の細胞の相互作用を三次元構造の中で検証することができる。本研究では、すでに治療薬として認可されているVEGFR阻害剤が、低濃度でコラーゲン分解阻害作用を示すことを見出した。この条件において、独立した3症例のPAFにVEGFR阻害剤を作用させたコラーゲンゲルのマイクロアレイ解析を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナ感染拡大により研究環境の制限が生じたことから、当初より研究計画を大きく見直した。PAFを用いた「生体外歯周炎モデル」を活用し、各種抗体・阻害剤の効果を検証する実験を幅広く展開することで、臨床的意義を実証することとした。しかし、昨年度に続き、今年度も新型コロナ感染拡大によって通勤の制限等から継続して実験できない期間があり、大幅に研究が遅れている。生体外歯周炎モデルにおいて、入手可能なVEGFR阻害剤によるスクリーニングを行い、VEGFR1の特異的阻害剤であるZM306416でコラーゲン分解阻害効果が確認できた。さらに、すでに癌治療薬として認可されているVEGFR阻害剤であるレゴラフェニブをもちいて検討したところ、低濃度（10nM）でコラーゲン分解阻害作用を示した。このような阻害効果のメカニズムを解明するため、独立した3症例のPAFを用いた生体外歯周炎モデルにおいて、レゴラフェニブを作用させたゲルのマイクロアレイ解析を行った。現在は解析データの詳細について検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請者らが確立した生体外歯周炎モデルにおける網羅的遺伝子発現解析によって、歯周炎の治療標的分子FLT1（VEGFR1）をすでに同定しており、研究を進める上で高い優位性を有している。レゴラフェニブが低濃度でコラーゲン分解阻害効果を示したことから、歯周炎治療薬としてのドラックリポジショニングの可能性を検討している。
さらにマイクロアレイ解析の結果に基づいてVEGFR1以外の治療標的分子も探索しており、当該分子を阻害することによる効果については生体外歯周炎モデルを用いて検討を重ねる予定である。FLT1とコラーゲン分解、歯周炎の進展との関係を明確にし、FLT1タンパクを標的とした歯周炎治療薬を提案していきたい。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染拡大の影響から、出勤困難のために細胞培養実験ができない期間が長引き、試薬・消耗品の納品の遅れなども生じたために、研究の継続に支障をきたした。とくに歯肉上皮細胞の培養に欠かせない添加剤の納品が大幅に遅れているため、実験の中断を余儀なくされた。
また、歯肉組織に由来する細胞のscRNA-seq解析を予定し80万円計上していたが、研究倫理申請に時間がかかったために、実験を開始することできなかった。繰越金で 歯周炎関連線維芽細胞（PAF）の scRNA-seq解析を行う予定である。
さらにVFGFR阻害剤の作用させたコラーゲンゲルのマイクロアレイのデータ解析から、コラーゲン分解にかかわる遺伝子を抽出し、PAFのscRNA-seq解析のデータ解析と併せてFLT1とコラーゲン分解との関係を明らかにし、FLT1を標的とした歯周炎治療の可能性を探っていきたい。
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