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多歯時代の歯周病:機械学習による将来予測とスクリーニングスコアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K10331
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57080:社会系歯学関連
研究機関北海道大学 (2023-2024)
地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所) (2022)

研究代表者

岩崎 正則  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (80584614)

研究分担者 平野 浩彦  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (10271561)
福田 英輝  国立保健医療科学院, その他部局等, 統括研究官 (70294064)
佐藤 美寿々  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (40772504)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード歯周病 / 老年歯科医学 / 疫学 / 機械学習
研究開始時の研究の概要

高齢者歯周病データベースを構築した上で「高齢者歯周病有病率は将来どのように推移していくのか」「プロービングに頼ることなく歯周病を精度よく簡便に把握できる方法とは」の2つを学術的「問い」と位置づけ、高齢者2,500名を対象に調査を実施する。機械学習を利用した大規模データ解析から、①2040年までの高齢者歯周病有病率の将来推計、②質問紙による高齢期歯周病スクリーニングスコアの開発、の2つを行う。

研究実績の概要

本研究では65歳以上高齢者約2,500人からなる国内最大規模の歯周病データベースを構築する。これを基盤として、機械学習を利用し、多くの特徴量を組み合わせた大規模・高次元データ解析を行うことで、高齢者歯周病対策の立案と高齢期歯周病疫学研究の進展・エビデンスの創出に資する知見を生み出すことを目指す。具体的な目的として以下の2つを設定した。目的①65歳以上高齢者人口がピークとなる2040年までの高齢者歯周病有病率の将来推計。目的②申請者が開発した日本語版歯周健康状態評価質問紙をベースとした、プロービングによらない高齢期歯周病スクリーニングスコアの開発。
研究3年目である2024年度には歯周病データベースを利用した解析を実施し、高齢者における歯周病と炎症性サイトカインの関連を明らかにした。具体的には、東京都板橋区在住高齢者467名(平均年齢73.2歳)を対象に、歯周炎症表面積(periodontal inflamed surface area:PISA)算出し、説明変数とした。血液検体を使用し、CRP (mg/dL)、IL-1β (pg/mL)、IL-6 (pg/mL)、TNF-α (pg/mL)を測定した。対数変換し、目的変数とするとともに、各炎症性サイトカインのzスコアを算出し、合算したもの (combined z-score) が上位25%であるか否かも目的変数(Highest quartile of combined z-score)とした。両者の関係を線形回帰分析、ポアソン回帰分析にて評価した。結果として、PISAが大きいことは炎症性サイトカインCRP、IL-6が高いこと、およびcombined z-scoreが高いことが明らかとなった。

現在までの達成度
現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

東京都板橋区在住高齢者を対象に実施した来場型健診参加者のうち,現在歯数が2歯以上の者に対して追加で歯周組織検査を実施し、歯周病データベースを構築した。本データベースを活用し、研究初年度には、CDC・AAP歯周病質問票日本語版の妥当性を検証し、学会発表を行った。研究2年目には炎症制御や骨代謝と関連する血中25(OH)D濃度は歯周ポケット炎症面積PISAと非線形な関連を示すことを明らかにした。研究3年目には血液検体を使用し、CRP (mg/dL)、IL-1β (pg/mL)、IL-6 (pg/mL)、TNF-α (pg/mL)を測定した。対数変換し、目的変数とするとともに、各炎症性サイトカインのzスコアを算出し、合算したもの (combined z-score) が上位25%であるか否かも目的変数(Highest quartile of combined z-score)とした。PISAと上記炎症性サイトカインの関連を統計学的に解析し、地域在住高齢者において、歯周ポケット炎症面積PISAが大きいことは炎症性サイトカインCRP、IL-6が高いこと、およびCRP、IL-1β、IL-6、TNF-αから算出されるcombined z-scoreが高いことと関連していることを明らかにした。現在、論文執筆中である。こうした研究成果の発信とともに研究を進めてきた。本来、2023年度中にすべての結果の論文化を達成する予定であったが、機械学習を用いた解析に時間を要し、やや遅れている。

今後の研究の推進方策

2025年度はプロービングによらない高齢期歯周病スクリーニングスコアの開発のために機械学習を用い、2022年度学会発表した内容をブラッシュアップしていく予定である。
あわせて、自身が関与している国内の複数の疫学研究にも継続して携わり、歯周病の将来推計モデルの構築と同時に、高齢者におけるペリオドンタルメディシンの解明のための解析を行っていく。
得られた結果は国内および国際学会での発表や学術誌への論文投稿などを通じて積極的に発信していく。なお、研究活動は東京都健康長寿医療センター研究所など外部研究機関と連携をとって行う予定である。

報告書

(3件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Prevalence of oral frailty and its association with dietary variety, social engagement, and physical frailty: Results from the Oral Frailty 5‐Item Checklist2024

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Masanori、Shirobe Maki、Motokawa Keiko、Tanaka Tomoki、Ikebe Kazunori、Ueda Takayuki、Minakuchi Shunsuke、Akishita Masahiro、Arai Hidenori、Iijima Katsuya、Sasai Hiroyuki、Obuchi Shuichi、Hirano Hirohiko
    • 雑誌名

      Geriatrics & Gerontology International

      巻: 24 号: 4 ページ: 371-377

    • DOI

      10.1111/ggi.14846

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dietary inflammatory index and number of functional teeth in middle-aged and older Japanese adults: A cross-sectional study using national survey data2024

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Masanori、Sato Misuzu、Takahashi Dairo、Yamamoto Takafumi
    • 雑誌名

      Journal of Prosthodontic Research

      巻: 68 号: 4 ページ: 643-649

    • DOI

      10.2186/jpr.JPR_D_23_00269

    • ISSN
      1883-1958, 1883-9207
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Association between oral frailty and nutritional status among hemodialysis patients aged ?50?years2024

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Masanori、Ohta Yuko、Furusho Natsuka、Kakuta Satoko、Muraoka Kosuke、Ansai Toshihiro、Awano Shuji、Fukuhara Masayo、Nakamura Hidetoshi
    • 雑誌名

      Geriatrics & Gerontology International

      巻: 24 号: 9 ページ: 891-897

    • DOI

      10.1111/ggi.14947

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The association between trypsin‐like protease activity in the oral cavity and kidney function in Japanese workers2023

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Masanori、Inoue Maki、Usui Michihiko、Ariyoshi Wataru、Nakashima Keisuke、Nagai‐Yoshioka Yoshie、Nishihara Tatsuji
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Periodontology

      巻: 51 号: 3 ページ: 265-273

    • DOI

      10.1111/jcpe.13908

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serum levels of vitamin D and periodontal inflammation in community‐dwelling older Japanese adults: The Otassha Study2023

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Masanori、Motokawa Keiko、Shirobe Maki、Hayakawa Misato、Ohara Yuki、Motohashi Yoshiko、Edahiro Ayako、Kawai Hisashi、Fujiwara Yoshinori、Sakata Yasuyuki、Ihara Kazushige、Watanabe Yutaka、Obuchi Shuichi、Hirano Hirohiko
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Periodontology

      巻: 50 号: 9 ページ: 1167-1175

    • DOI

      10.1111/jcpe.13834

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 地域在住高齢者におけるCDC・AAP歯周病質問票日本語版の妥当性の検討:お達者健診研究2022

    • 著者名/発表者名
      岩崎正則, 小原由紀, 本川佳子, 白部麻樹, 早川美知, 枝広あや子, 河合恒, 渡邊裕, 井原一成, 藤原佳典, 大渕修一, 平野浩彦
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-12-26  

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