Elucidation of the pathogenicity and formation process of bacterial network triggered periodontal diseases

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K09934
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• 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)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 孝康 日本大学, 歯学部, 講師 (70725514)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 歯周炎 / 細菌叢 / メタトランスクリプトーム

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、歯周病患者で縦断的に採取したプラークを用いて、メタトランスクリプトームデータに基づく菌叢解析を行うとともに、患者のメタデータや時系列間の因果関係を推定する数理的解析を加えることで、病状進行の契機となるKeystone種や病原細菌叢の特徴を明らかにすることである。これまでの研究で、歯周病患者において、疾患の進行度（歯周炎、歯肉炎、健常歯周部）により細菌組成や細菌間のつながりを示すネットワーク構造や発現している遺伝子の機能が異なること、また歯周病の進行に関わる活動性の高い細菌種の存在について明らかにしてきた。本年は治療後のプラークを採取し、治療前後における細菌叢の変化およびこれらと臨床症状との関連について解析を進めた。主成分分析の結果、歯周炎部位では治療に伴い細菌叢の細菌組成および発現している遺伝子の機能組成に変化が確認された。また、これまでの横断データの結果から病変部位で活動性が高いと考えられた既知の歯周病原細菌（P. gingivalis、T. forsythia、T. denticola）やFilifactor alocis、Eubacterium nodatum等は、治療後に菌数の減少が確認された。しかしこの現象は、治療後に臨床症状の改善が芳しくない症例の一部でも観察された。逆に、歯周治療後にポケットが改善したにもかかわらず、治療後に変化した細菌叢の機能組成が健常歯周部位とは必ずしも一致しない傾向が認められた。解析の途中ではあるが、臨床症状と細菌叢との関連が必ずしも明確でない場合も認められたことから、今後、サンプル数を追加して解析を行うとともに、臨床症状および細菌叢組成に基づくクラス分けをより詳細に行い、データの検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでの研究結果の一部は専門誌に発表済みであり、また現在論文を投稿中である。被験者に対する縦断的な治療前後のサンプルは当初の予定数は集まり、これらを解析中である。但し、解析に時間を要していることと、データ解釈のために追加してサンプルを取る必要性が生じたため、研究機関の延長性申請した。追加データを加えた上で結果を続報として投稿予定である。

Strategy for Future Research Activity

追加する必要のあるサンプルを急ぎ採取する。解析を進めるとともにデータをまとめ、学会発表および論文投稿を行う。

Causes of Carryover

追加試料解析のために細菌のRNA抽出試薬、シークエンス用試薬など消耗品の購入するほか、論文投稿・掲載等の費用として使用する予定である。特に後者に見込まれる費用が多く、また既に受理・掲載された論文についても先方からの支払い請求がまだ届いておらず、来年度に繰越す研究費が多くなっている。