根面う蝕を標的としたファージ療法の創出

• 研究課題/領域番号: 21K09918
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 九州大学
• 研究代表者: 小幡 純子 九州大学, 歯学研究院, 助教 (70759448)
• 研究分担者: 前田 英史 九州大学, 歯学研究院, 教授 (10284514) ; 友清 淳 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20507777) ; 濱野 さゆり 九州大学, 歯学研究院, 助教 (40757978) ; 杉井 英樹 九州大学, 歯学研究院, 助教 (80802280)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: う蝕細菌 / 根面う蝕 / バクテリオファージ / う蝕 / ファージ療法

研究開始時の研究の概要

今後も増え続ける高齢者の健康維持という課題に対して、根面う蝕は歯科界において解決しなければならない問題である。現在、根面う蝕に対する治療法としてフッ化物の応用が推奨されているが、この方法はう蝕原性細菌に対しては酸産生の抑制を期待するという間接的なものでしかなく、積極的な効果は望めない。そこで、近年臨床応用の研究が進んでいるバクテリオファージを利用した「ファージ療法」に着目した。本研究では、根面う蝕細菌に対して特異的に作用するバクテリオファージを探索・同定し、このバクテリオファージに標的細菌を死滅させることにより根面う蝕の進行を停止させるという新たな治療法を確立することを目的とする。

研究実績の概要

高齢者が抱える根面う蝕に対する治療法としてフッ化物の応用が推奨されている。しかしながら、う蝕原性細菌に対しては酸産生の抑制を期待するという間接的なものでしかなく、積極的な効果が望めないのが現状である。そこで、近年臨床応用されているバクテリオファージを利用した「ファージ療法」に着目し、細菌を宿主として増殖するウイルスであるこのバクテリオファージを根面う蝕に対しても用いることができないかと考えた。本研究は、根面う蝕細菌に対して特異的に作用するバクテリオファージを探索・同定し、このバクテリオファージに標的細菌を死滅させることにより根面う蝕の進行を停止させるという新たな治療法 を確立することを目的とする。この非侵襲的かつ積極的な根面う蝕治療法の確立は、我が国が長年抱えてきた高齢者の根面う蝕という課題に対する革新的な解決策となると考えている。
2023年度は、ターゲットとする根面う蝕細菌株を用いてバクテリオファージ探索を行っている。これまでの口腔検体に加え、歯科診療環境から得たサンプルを集積培養し、バクテリオファージのプラークを検出・純化を行い、各う蝕細菌株のバクテリオファージの同定を進めているところである。特に、環境サンプルからバクテリオファージを同定することは大変困難であることから、本学農学研究院へ研究協力を依頼し、手技の習得や探索の進捗状況に関して指導・助言を得ながら進めている状況である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

環境サンプルからのバクテリオファージの検出は困難であり、同定まで行うのに時間を要するため。

今後の研究の推進方策

根面う蝕細菌のバクテリオファージのファージの同定を進める。検出がうまくいかなかった場合は、各細菌種のゲノム情報を解析し、プロファージ配列 (宿主細 菌の DNA に含まれるファージ情報) を抽出する。得られたプロファージ配列を用いてウイルスデータバンクで類似性検索を行い、各細菌種のバクテリオファージを同定しバクテリオファージ NRBC 株を購入することとする。
同定されたバクテリオファージは、その特性解析(宿主域、安全性、ゲノム解析、タンパク質解 析等)を行う。解析後のバクテリオファージは、溶菌作用の確認の後、抜去歯における象牙質の組織学的変化の確認や、根面う蝕サンプルにおけるファージ単 独・ファージカクテルの細菌培養抑制効果の検証を進める。併せて、口腔粘膜細胞への有害作用の有無についても確認し、安全性を確保した新たな根面う蝕のファージ療法の確立を目指す。