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歯周病進行の細菌・分子間ダイナミクス制御に基づく歯周病重症化予測診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H03864
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57030:保存治療系歯学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

藤原 千春  大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (00755358)

研究分担者 岡田 眞里子  大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (10342833)
三木 康史  大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (10598395)
柏木 陽一郎  大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (20598396)
村上 伸也  大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (70239490)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2020年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード歯周病重症化予測 / RNAシークエンス / マイクロバイオーム / マウスモデル / 数理モデル / 歯周病 / 細菌叢解析 / 歯槽骨吸収 / オミクス解析 / 歯周病進行経路 / 重症化予測 / オミックス解析 / マウス歯周病細菌叢 / 遺伝子発現解析
研究開始時の研究の概要

歯周病は歯の喪失を招く第一の原因である。そのため、歯周病の進行を予測し、早期に介入することが、人々の健康増進や生活の質の維持には重要である。しかしながら、歯周病の重症化の病態は個人によって異なり、同疾患を正確に予測することは困難である。そこで、本研究では、歯周病進行の経路を数理モデル化することで歯周病重症化の病態解明及び歯周病の重症化を予測する診断技術開発の基盤を構築することを目的として研究を行う。

研究成果の概要

歯周病の進行過程において歯肉組織を用いた細菌叢・RNAシークエンス解析を展開し、解析の結果から、細菌・分子レベルで歯周病の進行に特異的な経路を同定した。そして、同定された分子と細菌の相互作用を数理モデル化した。さらに、数理モデルを解析することにより、システムレベルにおいて歯周病の重症化に大きな影響を与える要因を検討した。その結果、単球の遊走に関わる分子並びに細菌の感染が歯槽骨の吸収量に影響を及ぼすことが予測された。そこで、これらモデルで予測された結果を、in vivo実験にて検証した。本研究により、構築した数理モデルの有用性が示され、歯周病重症化の予測診断技術開発に向けた基盤が構築できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯周病は歯の喪失を招く第一の原因である。そのため、歯周病が重症化するのを予測・予防することが、人々の健康増進やQOLの維持には重要である。しかしながら、歯周病の重症化を正確に予測する実用的な診断技術は未だ開発されていない。そこで本研究では、歯周病の重症化を制御している細菌や遺伝子発現変化のダイナミクスをシステムレベルで捉えるために、システムバイオロジーの解析法を取り入れて歯周病重症化を予測する技術開発の基盤となる研究を実施した。本研究で構築されたモデルは、ヒト検体を用いて改良することで、個々の歯周病患者の重症化を予測することが可能となり、歯周病の個別化医療の実現に繋がることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Srinakharinwirot University(タイ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Lysosomal acid lipase regulates bioenergetic process during the cytodifferentiation of human periodontal ligament cells2023

    • 著者名/発表者名
      Teerachate Nantakeeratipat, Chiharu Fujihara, Takuto Nogimori, Masahiro Matsumoto, Takuya Yamamoto, Shinya Murakami
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 662 ページ: 84-92

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.04.041

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lipase-a single-nucleotide polymorphism rs143793106 is associated with increased risk of aggressive periodontitis by negative influence on the cytodifferentiation of human periodontal ligament cells2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Matsumoto, Chiharu Fujihara, Teerachate Nantakeeratipa, Jirouta Kitagaki, Yu Yamamoto, Satoru Yamada, Masahiro Kitamura, Shinya Murakami
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal Research

      巻: 00 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/jre.13079

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Energy metabolism in osteogenic differentiation and reprogramming: A strategy for periodontal regeneration.2022

    • 著者名/発表者名
      C Fujihara, T Nantakeeratipat, S Murakami
    • 雑誌名

      Front Dent Med

      巻: 3 ページ: 815140-815140

    • DOI

      10.3389/fdmed.2022.815140

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 歯周病新分類の解釈とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      村上伸也、藤原千春、岩山智明
    • 雑誌名

      日本臨床歯周病学会会誌

      巻: 39(2) ページ: 20-26

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 数理モデルを用いた歯周病重症化の病因解明2022

    • 著者名/発表者名
      藤原 千春、Teerachate Nantakeeratipat, 井元 宏明、岡田 眞里子、村上 伸也
    • 学会等名
      第43回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 数理モデルを用いた歯周病進行の病態理解2022

    • 著者名/発表者名
      藤原千春、村上伸也
    • 学会等名
      第40回日本骨代謝学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 歯周病における歯槽骨吸収に影響を及ぼす要因の検討2022

    • 著者名/発表者名
      藤原千春、村上伸也
    • 学会等名
      第157回日本歯科保存学会学術大会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of pathogenesis of periodontal disease using a mathematical modeling2021

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Fujihara
    • 学会等名
      the 2nd Ankara-Osaka University Dental Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オミクス解析を用いた歯周病による組織破壊機構の理解2020

    • 著者名/発表者名
      藤原 千春, Teerachate Nantakeeratipat, Wibisana, Johannes Nicolaus, 飯田 渓太, 井元 宏明, 岡田 眞里子、村上伸也
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Building a mathematical model of periodontal disease2020

    • 著者名/発表者名
      Teerachate Nantakeeratipat, Chiharu Fujihara, Johannes Nicolaus Wibisana, Hiroaki Imoto, Keita Iida, Mariko Okada and Shinya Murakami
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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