バイオインフォマテック解析を用いた歯周疾患新規バイオマーカーの検索

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25293424
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 和泉 雄一 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (60159803)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 宏明 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 非常勤講師 (50396967) ; 竹内 康雄 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (60396968) ; 南原 弘美 東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 助教 (00632168) ; 田中 敏博 東京医科歯科大学, 疾患バイオリソースセンター, 教授 (50292850)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 歯周炎 / 侵襲性歯周炎 / エクソーム解析

Outline of Annual Research Achievements

歯周病は慢性の炎症性疾患であるが、その疾患進行には個体差が認められる。特に、早期に発症重篤化する侵襲性歯周炎においては家族内集積が認められることから遺伝的関与が強く疑われている。
今年度は、家族内集積の認められる２家系に絞ってエクソームシークエンスを行った。
２家系の６人から末梢血より採血を行いゲノムDNAを抽出した。ゲノムDNAのクオリティチェックは、核酸定量、二本鎖DNA定量、アガロースゲル電気泳動を行った。核酸定量は、分光光度計にて行い、DNA量と濃度、260/280比、260/230比を評価した。二本鎖DNA定量は、Quant-iT dsNDA BR Asssay kit (Invitrogen)を用いて蛍光定量し、吸光定量値と蛍光定量値の比較を行った。また、アガロースゲル電気泳動にてバンドの確認を行った。以上の検査により問題がないと判断されたサンプルに関して、エクソーム解析を行った。エクソーム解析には、ライフテクノロジー社のion protonを使用し、得られたデータからバイオインフォマティックス手法を用いた解析を行った。その後、マッピング、品質管理、変異検出、アノテーションを行った。既存のデータベースに収載されている注釈情報をサンプルから検出した変異情報に付加し、解析ツールとしてSNPeffを用いた。各サンプルにアノテーションを加えた後、スクリプト作成を行い、変化箇所領域を２つに絞り込んだ。

Current Status of Research Progress

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

Reason

家族内集積のある２家系のサンプリングから、変異領域を２つまでに絞りこむことができた。
家系内で発症している遺伝子と発症していない遺伝子を多数集めることにより、順調に絞り込みが達成できている。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、この2つの変異領域に関して、当外来の侵襲性歯周炎患者100名のゲノムを用いて、サンガーシークエンスによる確認作業を進める予定である。

Causes of Carryover

iont protonを用いた、変異領域解析にかかる消耗品代を平成26年度に計上していたが、試薬サンプル調達が間に合わずに4月以降に実験が繰り越しとなったため、費用を次年度に繰り越している。

Expenditure Plan for Carryover Budget

サンプル調達が4月に終了している為、本年度ion protonにかかる消耗品の費用として執行する。

Research Products

• [Journal Article] A Genome-wide Association Study of Periodontitis in a Japanese Population (2015)
  • Author(s): S. Shimizu, Y. Momozawa, A. Takahashi, T. Nagasawa, K. Ashikawa, Y. Terada, Y. Izumi, H. Kobayashi, M. Tsuji, M. Kubo, and Y. Furuichi
  • Journal Title: Journal of Dental Research Volume: 1 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1177/0022034515570315
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A candidate enhancer element responsible for high-level expression of the aggrecan gene in chondrocytes. (2014)
  • Author(s): Yuichi Ikeda, Kazuo Ito, Yuichi Izumi, Tamayuki Shinomura.
  • Journal Title: J. Biochem. Volume: 156 Pages: 21-28
  • DOI: 10.1093/jb/mvu014
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Porphyromonas gingivalis promotes neointimal formation after arterial injury through toll-like receptor 2 signaling. (2014)
  • Author(s): Kobayashi N, Suzuki J, Ogawa M, Aoyama N, Komuro I, Izumi Y, Isobe M.
  • Journal Title: Heart Vessels Volume: 29 Pages: 542-549
  • DOI: 10.1007/s00380-013-0405-3.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intraindividual variation in core microbiota in peri-implantitis and periodontitis. (2014)
  • Author(s): Maruyama N, Maruyama F, Takeuchi Y, Aikawa C, Izumi Y, Nakagawa I
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 13 Pages: 6602
  • DOI: 10.1038/srep06602.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Thrombospondin-1 production is enhanced by Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide in THP-1 cells (2014)
  • Author(s): Gokyu M, Kobayashi H, Nanbara H, Sudo T, Ikeda Y, Suda T, Izumi Y
  • Journal Title: PLoS One Volume: 12 Pages: 115107
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0115107.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Bacterial evaluation in Periodontal-Endodontic lesion. (2015)
  • Author(s): Misa Gokyu, Hiroaki Kobayashi, Nobuyuki Kawashima, Yuichi Ikeda, Hiromi Nanbara, Takeaki Sudo, Tomonari Suda, Yuichi Izumi.
  • Organizer: The International Association for Dental Research
  • Place of Presentation: Boston, USA
  • Year and Date: 2015-03-14
• [Presentation] Quantitative evaluation for counting bacterial cells using synthesis gene. (2014)
  • Author(s): Misa Gokyu, Yuichi Ikeda, Hiroaki Kobayashi, Yuichi Izumi.
  • Organizer: The 62nd Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research
  • Place of Presentation: 大阪、KKRホテル大阪
  • Year and Date: 2014-12-05