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超小型次世代シーケンサーによる口腔内細菌叢ディスバイオーシス検出システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K21670
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

岩田 隆紀  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (60431946)

研究分担者 前川 祥吾  東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 助教 (20793574)
片桐 さやか  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 准教授(キャリアアップ) (60510352)
大杉 勇人  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 医員 (80846791)
芝 多佳彦  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (90802306)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード超小型次世代シーケンサー / 口腔細菌 / 歯周病 / インプラント周囲炎 / 顎骨壊死 / 次世代シーケンサー / PCR / 細菌診断 / 口腔内細菌
研究開始時の研究の概要

小型次世代シーケンサーを用いて、特に①重度歯周炎患者の唾液・歯肉溝浸出液、②薬剤による顎骨壊死の壊死組織③インプラント周囲炎組織をサンプルとして細菌叢の同定を行い、診断とそれに引き続く診療への情報提供を簡便・一括・迅速にしうるアルゴリズムの開発を行う。

研究成果の概要

本研究ではUSBサイズの解析チップを用いた迅速・安価な超小型シーケンサーを用いて、歯周病やインプラント周囲炎、さらには顎骨壊死患者のクリニカルシークエンスを導入することでチェアサイドでの迅速かつ確実な細菌診断技術の確立を目指す。
採取したサンプル(健常者唾液、難治性歯周炎患者、インプラント周囲炎患者の唾液に加えて顎骨壊死患者の壊死部)からデータを取得し、スーパーコンピューターShirokaneを活用することで、解析から可視化までにかかるパイプラインを構築した。さらに、臨床的に価値のあるパラメーターの抽出を行うとともに、可読性の高いデータの表示手法を検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、これまでで得られたシーケンスデータを用いて、解析アルゴリズムの策定を実施した。個人が持ち得るパソコンの計算資源には限りがあるため、スーパーコンピューターの持つ膨大な計算資源を利用して、解析アルゴリズムの開発をより加速し、有用な臨床パラメーターの選定を実施している。
小型NGSと本研究で構築されたアルゴリズムの組み合わせにより、チェアサイドにおいて組織採取時に即座にサンプル調整し、従来型のベンチトップ次世代シーケンサーがなくてもノート型パソコンがあればどこでも迅速検査を実施できるため、僻地やクリニックなどでも正確な細菌叢検査を実施することが可能となる。

報告書

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

    (35件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件) 図書 (4件) 備考 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Novel and Efficient Method for Diagnosing Infective Endocarditis Using 16S Ribosomal RNA Gene Amplicon Sequence2023

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Akihisa、Shiba Takahiko、Katagiri Sayaka、Koyama Shuhei、Kito Kento、Ota Tatsuya、Katayama Taiga、Ohsugi Yujin、Nagai Takahiko、Kobayashi Ryota、Komatsu Keiji、Urata Masahiro、Imazuru Tomohiro、Iwata Takanori、Kozuma Ken
    • 雑誌名

      JACC: Case Reports

      巻: 11 ページ: 101793-101793

    • DOI

      10.1016/j.jaccas.2023.101793

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/50a6924b-47b3-43ca-8e4d-590b59878f05

    • 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] Contribution of periodontal health in cardiovascular secondary prevention: Analyses on hospitalized patients in cardiology units2023

    • 著者名/発表者名
      Hamaya Rikuta、Yonetsu Taishi、Aoyama Norio、Shiheido‐Watanabe Yuka、Tashiro Akira、Niida Takayuki、Isobe Mitsuaki、Maejima Yasuhiro、Iwata Takanori、Sasano Tetsuo
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Periodontology

      巻: 50 号: 6 ページ: 708-716

    • DOI

      10.1111/jcpe.13792

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High‐frequency pulsed diode laser irradiation inhibits bone resorption in mice with ligature‐induced periodontitis2022

    • 著者名/発表者名
      Ohsugi Yujin、Hatasa Masahiro、Katagiri Sayaka、Hirota Tomomitsu、Shimohira Tsuyoshi、Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Tsuchiya Yosuke、Fukuba Shunsuke、Lin Peiya、Toyoshima Keita、Maekawa Shogo、Niimi Hiromi、Iwata Takanori、Aoki Akira
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Periodontology

      巻: 49 号: 12 ページ: 1275-1288

    • DOI

      10.1111/jcpe.13695

    • 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] Corrigendum: Comparison of Periodontal Bacteria of Edo and Modern Periods Using Novel Diagnostic Approach for Periodontitis With Micro-CT2022

    • 著者名/発表者名
      Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Sudo Takeaki、Sawafuji Rikai、Saso Aiko、Ueda Shintaroh、Watanabe Takayasu、Nemoto Takashi、Kano Chihiro、Nagai Takahiko、Ohsugi Yujin、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Kobayashi Hiroaki、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 12

    • DOI

      10.3389/fcimb.2022.871340

    • 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] Efficient reprogramming of human fibroblasts using RNA reprogramming with DAPT and iDOT1L under normoxia conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Morita Kazuki、Nakamura Akihiro、Machida Masakazu、Kawasaki Tomoyuki、Nakanishi Rina、Ichida Justin、Iwata Takanori、Umezawa Akihiro、Akutsu Hidenori
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 21 ページ: 389-397

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.09.002

    • 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] Prognostic factors affecting periodontal regenerative therapy using recombinant human fibroblast growth factor-2: A 3-year cohort study2022

    • 著者名/発表者名
      Mikami Risako、Sudo Takeaki、Fukuba Shunsuke、Takeda Kohei、Matsuura Takanori、Kariya Tomoaki、Takeuchi Shunsuke、Ochiai Akane、Kawamoto Sakurako、Toyoshima Keita、Mizutani Koji、Arakawa Shinichi、Aoki Akira、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 21 ページ: 271-276

    • DOI

      10.1016/j.reth.2022.07.006

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Suppressed Migration and Enhanced Cisplatin Chemosensitivity in Human Cancer Cell Lines by Tuning the Molecular Mobility of Supramolecular Biomaterials2022

    • 著者名/発表者名
      Hakariya Masahiro、Arisaka Yoshinori、Masuda Hiroki、Yoda Tetsuya、Iwata Takanori、Yui Nobuhiko
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: 23 号: 2 ページ: 2200438-2200438

    • DOI

      10.1002/mabi.202200438

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Porphyromonas gingivalis Administration Induces Gestational Obesity, Alters Gene Expression in the Liver and Brown Adipose Tissue in Pregnant Mice, and Causes Underweight in Fetuses2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida S、Hatasa M、Ohsugi Y、Tsuchiya Y、Liu A、Niimi H、Morita K、Shimohira T、Sasaki N、Maekawa S、Shiba T、Hirota T、Okano T、Hirose A、Ibi R、Noritake K、Tomiga Y、Nitta H、Suzuki T、Takahashi H、Miyasaka N、Iwata T、Katagiri S
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 11 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.745117

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Treatment of Peri-implantitis Caused by Malpositioning and an Extra Implant: A Case Report2022

    • 著者名/発表者名
      Shiba Takahiko、Katagiri Sayaka、Komatsu Keiji、Nemoto Takashi、Takeuchi Yasuo、Chen Bo、Zhou Yongsheng、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      The International Journal of Periodontics & Restorative Dentistry

      巻: 42 号: 1 ページ: e15-e20

    • DOI

      10.11607/prd.4800

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrimination of Bacterial Community Structures among Healthy, Gingivitis, and Periodontitis Statuses through Integrated Metatranscriptomic and Network Analyses2021

    • 著者名/発表者名
      Nemoto Takashi、Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Watanabe Takayasu、Shimogishi Masahiro、Shibasaki Masaki、Koyanagi Tatsuro、Nagai Takahiko、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      mSystems

      巻: 6 号: 6

    • DOI

      10.1128/msystems.00886-21

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of Periodontal Bacteria of Edo and Modern Periods Using Novel Diagnostic Approach for Periodontitis With Micro-CT2021

    • 著者名/発表者名
      Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Sudo Takeaki、Sawafuji Rikai、Saso Aiko、Ueda Shintaroh、Watanabe Takayasu、Nemoto Takashi、Kano Chihiro、Nagai Takahiko、Ohsugi Yujin、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Kobayashi Hiroaki、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 11 ページ: 723821-723821

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.723821

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association between periodontal bacteria and degenerative aortic stenosis: a pilot study2021

    • 著者名/発表者名
      Kataoka Akihisa、Katagiri Sayaka、Kawashima Hideyuki、Nagura Fukuko、Nara Yugo、Hioki Hirofumi、Nakashima Makoto、Sasaki Naoki、Hatasa Masahiro、Maekawa Shogo、Ohsugi Yujin、Shiba Takahiko、Watanabe Yusuke、Shimokawa Tomoki、Iwata Takanori、Kozuma Ken
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal & Implant Science

      巻: 51 号: 4 ページ: 226-226

    • DOI

      10.5051/jpis.2006040302

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-surgical treatment for periodontitis and peri-implantitis: longitudinal clinical and bacteriological findings?A case report with a 7-year follow-up evaluation2021

    • 著者名/発表者名
      Shiba Takahiko、Watanabe Takayasu、Komatsu Keiji、Koyanagi Tatsuro、Nemoto Takashi、Ohsugi Yujin、Michi Yasuyuki、Katagiri Sayaka、Takeuchi Yasuo、Ishihara Kazuyuki、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      SAGE Open Medical Case Reports

      巻: 9 ページ: 2050313-2050313

    • DOI

      10.1177/2050313x211029154

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Patient‐specific establishment of bacterial composition within the peri‐implant microbiota during the earliest weeks after implant uncovering2021

    • 著者名/発表者名
      Shimogishi Masahiro、Watanabe Takayasu、Shibasaki Masaki、Shiba Takahiko、Komatsu Keiji、Nemoto Takashi、Ishihara Kazuyuki、Nakano Yoshio、Iwata Takanori、Kasugai Shohei、Nakagawa Ichiro
    • 雑誌名

      Journal of Periodontal Research

      巻: 56 号: 5 ページ: 964-971

    • DOI

      10.1111/jre.12898

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of digital prosthodontics and connective tissue grafting in the management of peri-implant mucosal recession around a malpositioned 1-piece implant: A clinical report2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Jingwen、Liu Qi、Shiba Takahiko、Ji Chao、Iwata Takanori、Jiang Ting
    • 雑誌名

      The Journal of Prosthetic Dentistry

      巻: - 号: 6 ページ: 1145-1151

    • DOI

      10.1016/j.prosdent.2021.03.013

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 任意の細胞剥離性を備えた新規温度応答性培養皿における歯根膜シートへの影響と評価2023

    • 著者名/発表者名
      森田和機、王嘉程、中山正道、坂井秀昭、岡野光夫、岩田隆紀
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The establishment of matrix-assisted differentiation into neural crest cells from human induced pluripotent stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Jiacheng Wang, Kazuki Morita, Masahiro Hatasa, Hiromi Niimi, Takanori Iwata
    • 学会等名
      第65回秋季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Double Inhibition of NOTCH and DOT1L Promotes Somatic Cell Reprogramming.2022

    • 著者名/発表者名
      Morita K., Kawasaki T., Sugawara T., Hagiwara Y., Ichida K. J., Iwata T., Umezawa A., Akutsu H.
    • 学会等名
      International Society for Stem Cell Research 2022 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 結紮誘導歯周炎モデルマウスを用いたダイオードレーザー照射による歯周炎抑制効果2022

    • 著者名/発表者名
      大杉勇人、畑佐将宏、下平剛、芝多佳彦、駒津匡二、土谷洋輔、福場駿介、新見ひろみ、森田和機、片桐さやか、岩田隆紀、青木章
    • 学会等名
      第33回日本レーザー歯学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞シート技術を用いた歯周組織の再生2022

    • 著者名/発表者名
      岩田隆紀
    • 学会等名
      第5回大型医療研究推進フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-level Er:YAG laser irradiation induced alteration of gene expression in rat calvarial osteogenic cells2021

    • 著者名/発表者名
      Shimohira T, Niimi H, Ohsugi Y, Tsuchiya Y, Morita K, Yoshida S, Hatasa M, Shiba T, Kadokura H, Yokose S, Katagiri S, Iwata T, Aoki A.
    • 学会等名
      Dental Laser Virtual Scientific Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sequential microarray analysis of Er:YAG laser ablated bone tissue2021

    • 著者名/発表者名
      Ohsugi Y, Katagiri S, Niimi H, Hatasa M, Watanabe K, Shimohira T, Mizutani K, Kadokura H, Yokose S, Iwata T, Aoki A.
    • 学会等名
      The 99th General Session of the IADR
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 国際セッション「歯周組織再生療法の変遷と細胞治療」2021

    • 著者名/発表者名
      岩田隆紀
    • 学会等名
      第24回日本歯科医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Porphyromonas gingivalisは妊娠中の母体の肥満と胎仔の低体重を引き起こす2021

    • 著者名/発表者名
      吉田澄子、畑佐将宏、片桐さやか、大杉勇人、土谷洋輔、新見ひろみ、下平剛、劉安豪、森田和機、佐々木直樹、前川祥吾、芝多佳彦、新田浩、岩田隆紀
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 歯周病と令和時代の口腔セルフケア2021

    • 著者名/発表者名
      岩田隆紀
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 歯周外科のベーシック&アドバンス2022

    • 著者名/発表者名
      岩田隆紀
    • 総ページ数
      127
    • 出版者
      ヒョーロン
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 歯科衛生士・歯科助手 おしごとハンドブック2022

    • 著者名/発表者名
      岩田隆紀、水谷幸嗣、岩野義弘、松浦孝典
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      クインテッセンス出版
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 月刊糖尿病 特集 糖尿病とNAFLD/NASH2021

    • 著者名/発表者名
      畑佐将宏、吉田澄子、片桐さやか、岩田隆紀
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      テルモ株式会社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Pharma Media 特集 再生医療への期待-各疾患領域における現状と展望2021

    • 著者名/発表者名
      岩田隆紀
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      メディカルレビュー社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 研究情報データベース 東京医科歯科大学

    • URL

      https://reins.tmd.ac.jp/html/100025631_ja.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学歯学部 全分野紹介 歯周病学分野

    • URL

      https://www.dent.tmd.ac.jp/organization/per.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学歯周病学分野

    • URL

      https://tmdu-periodontology.com/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学歯周病学分野

    • URL

      https://www.tmd.ac.jp/dent/peri/peri-J.htm

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 研究情報データベース

    • URL

      https://reins.tmd.ac.jp/html/100025631_ja.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 組織再生細胞シート、製造方法及びその利用方法2021

    • 発明者名
      森田和機、坂井秀昭、岩田隆紀、岡野光夫
    • 権利者名
      森田和機、坂井秀昭、岩田隆紀、岡野光夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-188106
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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