NETosisを介した歯性感染症の病態解明と新規治療戦略の開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K17174
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 今野 泰典 秋田大学, 医学部附属病院, 助教 (50581162)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: NETosis / NETs / 歯性感染症 / 顎骨壊死

Outline of Annual Research Achievements

好中球は、活性化に伴いネット状のDNAを放出する。これは細胞死の結果であるが、核の凝集やDNAの断片化がおこらず、核膜と細胞膜の崩壊を伴うという特徴を有することから、アポトーシスやネクローシスと区別してExtracellular trap cell death (ETosis)と呼ばれる。この細胞死は重要な自然免疫機構である一方、適切にETosisをコントロールすることは炎症疾患の治療戦略になっていくと考えられる。
歯性感染症は中高年層の70％以上が罹患している口腔常在菌による慢性炎症疾患であり、脳血管障害や糖尿病をはじめ様々な疾患との関連から、その制御が重要視される。本研究では、歯性感染症の病態形成における好中球のETosis (Neutrophil ETosis; NETosis) の関与を明らかにし、新しい治療戦略の提唱を目指すことにある。
研究計画は、臨床サンプルを用いて、炎症局所におけるNETsの局在と性状を評価、ヒト末梢血分離好中球を用いて、口腔内における好中球のETosisの誘導因子、メカニズムの解明と分離好中球から誘導させたNETsによる各種培養細胞への影響について検討することである。
臨床サンプルの検討に関しては、検体処理方法や検討方法についての基礎研究はすでに終了しているが、サンプル数不足により、進達状況はやや遅れている。ヒト末梢血分離好中球に関しては、末梢血からの好中球分離にはすでに手技は確立している。これまでの好酸球での研究を基盤として、好中球と好酸球のETosisの差異について、引き続き検討を進めていく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

歯周炎や顎骨骨髄炎等の歯性感染症患者の臨床検体を用いた検討を行っているが、適切な対象症例の不足により、研究はやや遅れている。また、細胞株を用いたvitro研究に関しては、細胞株の準備や立ち上げに想定外に時間を要している。ヒト末梢血分離好中球の分離を含め、実験プロトコールはある程度確立している。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、臨床サンプルと細胞株の2方面からの研究を並行して行う計画である。組織標本や分泌液、バイオフィルム中の好中球の形態や局在については免疫蛍光染色、共焦点顕微鏡を用いて検討を行う。状況によっては、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡による検討を追加して行う。vitroの検討では、グラム陰性菌の構成成分LPSやIL-1、IL-8、TNF-αなどの炎症性サイトカインとNETosisとの関係を検討する。ETosisを誘導させた好中球を用いて破骨細胞や骨芽細胞、線維芽細胞などの培養細胞との共培養を行い、ETosisによって産生される液性因子、遊離顆粒やDNAなどによる影響について、フローサイトメトリーや各種サイトカインについてELISA法により測定する。

Causes of Carryover

試薬やディスポーザブル製品に関しては、在庫が相当量あったため、新規での購入は不要でであった。また、研究がやや遅れていることにより、使用予定のキット製品等の購入は翌年以降に繰り越しとなった。