プラーク染色剤を利用した光線力学殺菌療法による新しい歯科疾患予防法・治療法の確立

• 研究課題/領域番号: 24791977
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能系基礎歯科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中村 圭祐 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30431589)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 光線力学療法 / 殺菌 / 一重項酸素 / 水酸化ラジカル / プラーク染色剤 / ポリフェノール / レーザー

研究成果の概要

プラーク染色剤に含まれる色素は光増感作用を有しており、特定波長の光によって励起される。励起された色素が基底状態に戻るときに、活性酸素の一種である一重項酸素が生成される。一重項酸素は強い酸化力を有しており、細菌に作用することで殺菌作用を示す。本研究では、プラーク染色剤を用いた光線力学殺菌療法が虫歯の原因菌であるStreptococcus mutansに対して強い殺菌力を示すことを実証した。また、プラーク染色剤に加えて、ポリフェノールに対して光照射を行うことでも殺菌効果が得られることが分かり、新しい光線力学殺菌療法となる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Bactericidal Activity and Mechanism of Photoirradiated Polyphenols against Gram-Positive and -Negative Bacteria. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Ishiyama K, Sheng H, Ikai H, Kanno T, Niwano Y.
  • 雑誌名: J Agric Food Chem. 巻: 印刷中 号: 35 ページ: 7707-7713
  • DOI: 10.1021/jf5058588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbicidal activity of artificially generated hydroxyl radicals (2015)
  • 著者名/発表者名: Sheng H, Nakamura K ,Kanno T, Sasak K, Niwano Y
  • 雑誌名: Interface Oral Health Science 2014 巻: - ページ: 203-216
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Postantibiotic effect of disinfection treatment by photolysis of hydrogen peroxide. (2014)
  • 著者名/発表者名: Odashima, Y., Nakamura, K., Ikai, H., Kanno, T., Meirelles, L., Sasaki, K., Niwano, Y.
  • 雑誌名: Journal of Chemotherapy 巻: 26(2): 号: 2 ページ: 92-100
  • DOI: 10.1179/1973947813y.0000000114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synergistic Effect of Proanthocyanidin on the Bactericidal Action of the Photolysis of H<SUB>2</SUB>O<SUB>2</SUB> (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikai, H., Nakamura, K., Kanno, T., Shirato. M., Meirelles, L., Sasaki, K., Niwano, Y
  • 雑誌名: Ｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 18 号: 3 ページ: 137-141
  • DOI: 10.4265/bio.18.137
  • NAID: 10031202904
  • ISSN: 1342-4815, 1884-0205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of a new denture cleaning technique based on photolysis of H₂O₂ the mechanical properties and color change of acrylic denture base resin (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakahara T, Harada A, Yamada Y, Odashima Y, Nakamura K, Inagaki R, Kanno T, Sasaki K, Niwano Y
  • 雑誌名: Dental Materials Journal 巻: 32 号: 4 ページ: 529-536
  • DOI: 10.4012/dmj.2013-047
  • NAID: 10031178633
  • ISSN: 0287-4547, 1881-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro evaluation of the risk of inducing bacterial resistance to disinfection treatment with photolysis of hydrogen peroxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikai, H., Odashima, Y., Kanno, T., Nakamura, K., Shirato, M., Sasaki, K., Niwano, Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8(11) 号: 11 ページ: e81316-e81316
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0081316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photo-irradiation of proanthocyanidin as a new disinfection technique via reactive oxygen species formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Shirato M, Ikai H, Kanno T, Sasaki K, Kohno M, Niwano Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8 号: 3 ページ: e60053-e60053
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0060053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bactericidal action of photogenerated singlet oxygen from photosensitizers used in plaque disclosing agents (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishiyama K, Nakamura K, Ikai H, Kanno T, Kohno M, Sasaki K, Niwano Y
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 5 ページ: e37871-e37871
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0037871
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bactericidal action of photo-irradiated gallic acid via reactive oxygen species formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Yamada Y, Ikai H, Kanno T, Sasaki K, Niwano Y.
  • 雑誌名: Journal of Agricultural and Food Chemistry 巻: 60 号: 40 ページ: 10048-10054
  • DOI: 10.1021/jf303177p
  • 査読あり
• [学会発表] 活性酸素 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村圭祐、菅野太郎、猪飼紘代、庭野吉己
  • 学会等名: 第41回日本防菌防黴学会年次大会
  • 発表場所: 品川（東京）
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] Comparison of bactericidal activity of photo-irradiated polyphenols (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakamura K, Ishiyama K, Ikai H, Kanno T, Niwano Y
  • 学会等名: The XXVIIth International Conference on Polyphenols
  • 発表場所: 名古屋（愛知）
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-06
• [学会発表] Bactericidal effect of photolysis of H2O2 in combination with sonolysis of water via hydroxyl radical generation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sheng H, Nakamura K ,Kanno T, Sasak Ki, Niwano Y
  • 学会等名: The 5th international symposium for interface oral science in Sendai
  • 発表場所: 宮城
• [学会発表] Acceleration of proliferative response of 3T3-L1 mouse fibroblasts and human gingival fibroblasts by short-term exposure to proanthocyanidin (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurauchi M, Nakamura K, Kanno T, Shirato M, Sasaki K, Niwano Y
  • 学会等名: The 5th international symposium for interface oral science in Sendai
  • 発表場所: 宮城
• [学会発表] Bactericidal action of photogenerated singlet oxygen from photosensitizers used in plaque disclosing agents (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishiyama, K., Nakamura, K., Ikai, H., Kanno, T., Sasaki, K., Niwano, Y
  • 学会等名: Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2013
  • 発表場所: 宮城
• [学会発表] Advantages of new disinfection treatment utilizing photolysis of hydrogen peroxide - Low risk of inducing bacterial resistance and postantibiotic effect (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikai, H., Odashima, Y., Nakamura, K., Shirato, M., Kanno, T., Sasaki, K., Niwano, Y
  • 学会等名: Innovative Research for Biosis-Abiosis Intelligent Interface Summer Seminar 2013
  • 発表場所: 宮城
• [学会発表] 電気分解で生成された酸性電解水中に存在する水酸化ラジカルは殺菌活性に寄与するか？ (2013)
  • 著者名/発表者名: 目代貴之、中村圭祐、菅野太郎、庭野吉己
  • 学会等名: 第40回日本防菌防黴学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌法の短時間処理が残存細菌に及ぼす増殖抑制効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田島優、中村圭祐、猪飼紘代、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
  • 学会等名: 第40回日本防菌防黴学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 過酸化水素光分解殺菌法の耐性誘導試験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 猪飼紘代 、中村圭祐、小田島優、白土翠、菅野太郎、庭野吉己
  • 学会等名: 第40回日本防菌防黴学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 各種ポリフェノールに対する青色可視光照射で得られる殺菌効果の比較検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中村圭祐、石山希里香、猪飼紘代、菅野太郎、庭野吉己
  • 学会等名: 第40回日本防菌防黴学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] 各種光感受性プラーク染色剤から生成する一重項酸素による殺菌効果の比較検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石山希里香，中村圭祐，猪飼紘代，菅野太郎，佐々木啓一，庭野吉己
  • 学会等名: 第64回日本酸化ストレス学会学術集会
  • 発表場所: 徳島
• [学会発表] 歯垢染色剤を用いた光線力学殺菌療法の比較検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石山希里香，中村圭祐，猪飼紘代，菅野太郎，佐々木啓一，庭野吉己
  • 学会等名: 第39回日本防菌防黴学会年次大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ポリフェノールへの青色可視光照射により生成される活性酸素を応用した新規殺菌技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村圭祐、山田康友、猪飼紘代、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
  • 学会等名: 第39回日本防菌防黴学会年次大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] プラーク染色剤を用いた新しい光線力学殺菌療法の基礎的検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石山希里香、中村圭祐、猪飼紘代、菅野太郎、佐々木啓一、庭野吉己
  • 学会等名: 第22回日本歯科医学会総会
  • 発表場所: 大阪