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統合オミクス解析を介した糖尿病性歯周炎の病態解明を目指す国際共同研究

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0212
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

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
研究機関九州大学

研究代表者

西村 英紀  九州大学, 歯学研究院, 教授 (80208222)

研究分担者 新城 尊徳  九州大学, 歯学研究院, 助教 (20711394)
横溝 久  九州大学, 大学病院, 助教 (60866747)
小川 佳宏  九州大学, 医学研究院, 主幹教授 (70291424)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード糖尿病関連歯周炎 / メタボロミクス / プロテオミクス / RNA-sequence / 遺伝子改変マウス / 統合オミクス解析
研究開始時の研究の概要

近年のメタボロミクス解析の技術的進歩により、種々の代謝異常が糖尿病合併症の病態形成に重要な役割を果たすことが明らかになっている。本研究は、Joslin Diabetes Center・King研究室との国際共同研究により、①これまで未知であった糖尿病状態下での歯肉における代謝異常を、メタボロミクスを軸とした統合オミクス技術を駆使して解析し、②その結果を日米両集団で代謝プロファイル比較をする、としたユニークなアプローチによって、人種差を超えた汎用性の高い病態悪化因子の探索を行い、治療標的としての有用性を検証しようとするものである。

研究実績の概要

本年度も引き続き被験者のリクルートを実施した。数年に及ぶ新型コロナウイルスの世界的流行を受け、共同研究先であるハーバード大学医学部附属Joslin Diabetes Center (JDC)での2型糖尿病患者のリクルートが困難となり、先に日本人での健常者・2型糖尿病患者のリクルートを実施している。本年の5月より、COVID-19の分類が2類から5類へ変更となったことから外来業務やリクルートにおける制限がほとんど解除となり、九州大学病院および連携先の医療社団法人高邦会・高木病院でのリクルートのペースアップをはかりながら検体採取を実施した。
現在、非糖尿病者の重度歯周炎患者が8名、軽度歯周炎患者が6名、糖尿病患者の重度歯周炎患者が1名、軽度歯周炎患者が5名リクルートできている。統合オミクス解析に必要な各群10検体の回収が必要であるが、R5年度で全体的に検体採取数が伸びたことに加え、昨年末に連携先病院での糖尿病内科部長が交代したことに伴いリクルート体制を見直した結果、糖尿病患者リクルートのペースが大きく向上した。本年度はさらにペースアップし、本年度中旬までに各群10検体を回収する見込みである。現在のペースから鑑みるに充分可能な症例数であると考える。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

数年に及ぶパンデミックの影響でリクルートに大きな制約がかかってしまっていたが、COVID-19の5類移行により、本来見込んでいたペースに近い形で患者リクルートを推進している。現在は、九州大学病院歯周病科および高木病院歯科口腔外科において、非糖尿病者で計14名、糖尿病患者で計6名の歯肉検体採取が完了している。特に糖尿病患者のリクルートに大きな役割を持っている高木病院では、糖尿病内科での体制変更に伴って歯科口腔外科との連携体制の見直しを行うことができ、これによって従来のリクルートペースより数倍効率が上昇している。パンデミックによる大きな遅れを取り戻すべく、現在もリクルートを行っている状況である。

今後の研究の推進方策

九州大学病院歯周病科と高木病院歯科口腔外科をあわせて、必要な検体数がそろった時点でJDCへ検体を送付し、速やかに統合オミクス解析(メタボロミクス、プロテオミクス、RNA-sequence)を実施し、糖尿病関連歯周炎の病態解明とともに、治療介入標的となりうる候補因子の探索を、現地またはリモートでのディスカッションを頻回に行いながら推進する。治療標的候補因子を選出したのちに、日本国内の業者に遺伝子改変マウス作成を委託する。このマウスを用いて、標的因子の遺伝子改変による糖尿病関連歯周炎病態進行への影響を解析する。具体的には、候補因子を歯肉構成細胞特異的な過剰発現・ノックアウトを行ったマウスを作成し、高脂肪食負荷やストレプトゾトシン処理をして糖尿病を誘発した状態で実験的歯周炎を惹起し、歯槽骨吸収や歯肉中の遺伝子発現変動をはじめとした歯周炎病態の解析を行う。それとともに、臨床研究で回収した歯肉検体や血液検体、唾液や歯肉溝浸出液を用いて、候補因子の濃度測定を行うなどして糖尿病関連歯周炎との関係性についても検討していく。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] ハーバード大学ジョスリン糖尿病センター(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The bidirectional association between diabetes and periodontitis, from basic to clinical2024

    • 著者名/発表者名
      Shinjo Takanori、Nishimura Fusanori
    • 雑誌名

      Japanese Dental Science Review

      巻: 60 ページ: 15-21

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2023.12.002

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Luteolin Is a Potential Immunomodulating Natural Compound against Pulpal Inflammation2024

    • 著者名/発表者名
      Kawakami Kentaro、Fukuda Takao、Toyoda Masaaki、Nakao Yuki、Hayashi Chikako、Watanabe Yukari、Aoki Tsukasa、Shinjo Takanori、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Shida Miyu、Sanui Terukazu、Uchiumi Takeshi、Nishimura Fusanori
    • 雑誌名

      BioMed Research International

      巻: 2024 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1155/2024/8864513

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scaffold-free bone-like 3D structure established through osteogenic differentiation from human gingiva-derived stem cells2024

    • 著者名/発表者名
      Toyoda Masaaki、Fukuda Takao、Fujimoto Ryota、Kawakami Kentaro、Hayashi Chikako、Nakao Yuki、Watanabe Yukari、Aoki Tsukasa、Shida Miyu、Sanui Terukazu、Taguchi Masahide、Yamamichi Kensuke、Okabe Ayami、Okada Tatsunori、Oka Kyoko、Nakayama Koichi、Nishimura Fusanori、Kajioka Shunichi
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 38 ページ: 101656-101656

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2024.101656

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] miR-582-5p targets Skp1 and regulates NF-κB signaling-mediated inflammation2023

    • 著者名/発表者名
      Li Rongzhi、Sano Tomomi、Mizokami Akiko、Fukuda Takao、Shinjo Takanori、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Sanui Terukazu、Nakatsu Yusuke、Sotomaru Yusuke、Asano Tomoichiro、Kanematsu Takashi、Nishimura Fusanori
    • 雑誌名

      Archives of Biochemistry and Biophysics

      巻: 734 ページ: 109501-109501

    • DOI

      10.1016/j.abb.2022.109501

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dysregulation of CXCL1 Expression and Neutrophil Recruitment in Insulin Resistance and Diabetes-Related Periodontitis in Male Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Shinjo Takanori、Onizuka Satoru、Zaitsu Yumi、Ishikado Atsushi、Park Kyoungmin、Li Qian、Yokomizo Hisashi、Zeze Tatsuro、Sato Kohei、St-Louis Ronald、Fu Jialin、I-Hsien Wu、Mizutani Koji、Hasturk Hatice、Van Dyke Thomas E.、Nishimura Fusanori、King George L.
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 72 号: 7 ページ: 986-998

    • DOI

      10.2337/db22-1014

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of non-canonical NF-κB signaling suppresses periodontal inflammation and bone loss2023

    • 著者名/発表者名
      Aoki Tsukasa、Hiura Fumitaka、Li Aonan、Yang Nan、Takakura-Hino Nana、Mukai Satoru、Matsuda Miho、Nishimura Fusanori、Jimi Eijiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 14 ページ: 1179007-1179007

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1179007

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endothelial Insulin Resistance Exacerbates Experimental Periodontitis2023

    • 著者名/発表者名
      Zeze T.、Shinjo T.、Sato K.、Nishimura Y.、Imagawa M.、Chen S.、Ahmed A.-k.、Iwashita M.、Yamashita A.、Fukuda T.、Sanui T.、Park K.、King G.L.、Nishimura F.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 102 号: 10 ページ: 1152-1161

    • DOI

      10.1177/00220345231181539

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Epithelial-to-mesenchymal transition, inflammation, subsequent collagen production, and reduced proteinase expression cooperatively contribute to cyclosporin-A-induced gingival overgrowth development2023

    • 著者名/発表者名
      Imagawa Mio、Shinjo Takanori、Sato Kohei、Kawakami Kentaro、Zeze Tatsuro、Nishimura Yuki、Toyoda Masaaki、Chen Shuang、Ryo Naoaki、Ahmed Al-kafee、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Nishimura Fusanori
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 14 ページ: 01-16

    • DOI

      10.3389/fphys.2023.1298813

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regeneration of glomerular metabolism and function by podocyte pyruvate kinase M2 in diabetic nephropathy2022

    • 著者名/発表者名
      Fu Jialin、Shinjo Takanori、Li Qian、St-Louis Ronald、Park Kyoungmin、Yu Marc G.、Yokomizo Hisashi、Simao Fabricio、Huang Qian、Wu I-Hsien、King George L.
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 7 号: 5

    • DOI

      10.1172/jci.insight.155260

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Endothelial cells induced progenitors into brown fat to reduce atherosclerosis2022

    • 著者名/発表者名
      Park K, Li Q, Lynes MD, Yokomizo H, Maddaloni E, Shinjo T, St-Louis R, Li Q, Katagiri S, Fu J, Clermont A, Park H, Wu IH, Yu MG, Shah H, Tseng YH, King GL
    • 雑誌名

      Circulation Research

      巻: 131 号: 2 ページ: 168-183

    • DOI

      10.1161/circresaha.121.319582

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adipose-specific C-C motif chemokine ligand (CCL) 19 overexpression drives the mice to both insulin resistance and weight gain2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Masato、Iwashita Misaki、Nishimura Yuki、Shinjo Takanori、Sano Tomomi、Yamashita Akiko、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Asano Tomoichiro、Nishimura Fusanori
    • 雑誌名

      BMJ Open Diabetes Research & Care

      巻: 9 号: 1 ページ: e001871-e001871

    • DOI

      10.1136/bmjdrc-2020-001871

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 栄養状態から考える高齢者歯周病の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      西村英紀
    • 学会等名
      第27回日本病態栄養学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 歯周医学の不易流行2022

    • 著者名/発表者名
      西村英紀
    • 学会等名
      日本歯科保存学会2022年度春季学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of low-grade inflammation on diet-resistance. In CE symposium “Our mouth is Not Vegas: What Happens Here Does Not Stay Here.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura F
    • 学会等名
      108th Annual Meeting of the American Academy of Periodontology
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 歯周病とメタボリックシンドローム、シンポジウム11 <基礎研究セミナー>他分野から学ぶメタボエイジング研究の最前線2022

    • 著者名/発表者名
      西村英紀
    • 学会等名
      第126回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (全身と歯周病の部屋)歯周医学研究の変遷と展望‐糖尿病と歯周病の相互作用を中心に‐2022

    • 著者名/発表者名
      西村英紀
    • 学会等名
      日本臨床歯周病学会40周年記念大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Periodontal treatment may have equivalent effect as life-style intervention in subjects with diabetes.2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura F
    • 学会等名
      The 14th Asian Pacific Society of Periodontology Meeting 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 教育講演8 歯周病2022

    • 著者名/発表者名
      西村英紀
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会九州地方会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 教育講演8 歯周病2022

    • 著者名/発表者名
      西村英紀
    • 学会等名
      第37回日本糖尿病合併症学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病と歯周病2022

    • 著者名/発表者名
      西村英紀
    • 学会等名
      第56回糖尿病学の進歩
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 血管内皮細胞におけるインスリン抵抗性は炎症誘導性VCAM-1発現制御が破綻することで歯周炎増悪に寄与する2021

    • 著者名/発表者名
      瀬々起郎 他
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 実験的歯周炎により2型糖尿病モデルKK-Ayマウスの糖尿病性腎臓病は増悪する2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤晃平 他
    • 学会等名
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2024-12-25  

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