オッセオインテグレーション阻害因子の解明と臨床応用への展開

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24592895
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 堀内 留美 北海道大学, 大学病院, 助教 (10374274)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (20210627) ; 堀内 正隆 北海道医療大学, 薬学部, 講師 (90322825)
• Keywords: オッセオインテグレーション / マイクロアレイ / チタンインプラント

Research Abstract

本研究の目的は、歯科インプラント治療におけるオッセオインテグレーションの獲得に影響する遺伝子の解明を、in vitroおよびin vivoにおいて推し進め、その遺伝子情報を臨床応用に展開することにより、インプラント初期治癒過程におけるより確実なオッセオインテグレーションを獲得することである。
今年度は、昨年度に引き続きオッセオインテグレーション阻害因子の検索をすすめた。
具体的には、A.オッセオインテグレーション獲得モデル、B.オッセオインテグレーション非獲得モデルならびにC.コントロールの３グループについて、それぞれモデルを作成した。これらのモデルについて、埋入３日後にインプラント周囲組織を取り出し、それぞれtotalRNAを精製し、マイクロアレイ解析をおこなった。解析にはGene Spring GX 11.5(Agilent Technologies)を用いた。
昨年度までの結果では、AおよびB群の2モデル間の遺伝子の発現の差異を検索し、4万個あまりの遺伝子が確認された。埋入1週後のデータと比較すると、A群に特異的に発現する遺伝子には骨形成に関与する遺伝子を含んでいたが、B群に特異的に発現する遺伝子は、発現率にばらつきが大きく骨形成に関与する遺伝子は含まれていなかった。
この結果を検討し、3日後のサンプルの精度に、7日後のサンプルのものに比べてかなりばらつきがあることが確認されたので、サンプル数を6に増やして再実験を行うこととした。その結果、やはり3日後については特異的に発現する遺伝子は、発現率にばらつきが大きいことが認められた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

DNAマイクロアレイを用いた経時的遺伝子発現の解析の中で、サンプル精度にばらつきが出やすかったため、再実験を行った。そのため、予定していた研究の進行に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

オッセオインテグレーション阻害因子の検索を推し進めるため、以下について計画している。
１．Real time PCRによる発現遺伝子の定量的検索：オッセオインテグレーション獲得個体群と非獲得個体群との間で発現量に有意な差が見られた遺伝子について、Real time PCRによっても発現変動が有意であるかどうかを確認する。既知の文献やデータベース解析を行い、オッセオインテグレーションを阻害する因子の候補を絞り込み、その作用機序を予測する。
２．阻害因子の候補遺伝子に由来するタンパク質の準備：in vitroおよびin vivoで行う検証に向け、既知の文献やデータベース解析を行い、阻害因子の候補遺伝子に由来するタンパク質を購入あるいは発現、精製する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

極微量分光光度計Nano Drop 2000について購入予定であったが、教室の引っ越しのため
設置場所の確保ができず、購入に至らなかった。（今回の実験の際には他教室の機器を使用させてもらった。）
今後の研究内容に必要不可欠なReal time PCRの試薬やプライマー類、培養細胞の購入にあてることを考えている。