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2017 年度 実績報告書

ホロゲノム解析から紐解く難治性複合感染症としての歯周炎とインプラント周囲炎

研究課題

研究課題/領域番号 17H06662
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

芝 多佳彦  東京医科歯科大学, 歯学部附属病院, 特任助教 (90802306)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
キーワード歯周炎 / インプラント周囲炎 / メタトランスクリプトーム解析 / メタゲノム解析 / 次世代シークエンサー / スーパーコンピューター
研究実績の概要

東京医科歯科大学歯周病外来とインプラント外来にて、倫理申請をおこなって同意を得られた患者から、同一口腔内の歯周炎部位、健常歯部位、インプラント周囲炎部位、健常インプラント部位を対象に臨床データ(投薬 履歴、性別、年齢、発症時期)と共にプラークの採取を行なった。プラークからDNA、RNAを抽出・精製後、次世代シークエンサー(Illumina Miseq)を用いて、塩基配列の解読を行なった。現在は、取得したデータからスーパーコンピューターを用いてメタゲノム解析、メタトランスクリプトーム解析を行なっている。
本研究はin situで活動している細菌種や発現している機能遺伝子(細菌・ヒト)を明らかにすることであり、現在行なっているメタゲノム解析、メタトランスクリプトーム解析により、サンプル採取時の実際に機能している細菌や機能遺伝子の発現を 、口腔環境や病原因子特化型(HOMD,SILVA,KEGG,MvirDB等)のデータベースを用いて細菌種の同定と機能遺伝子 の発現を調べることが可能である。そこから得られた情報を、遺伝子ネットワーク解析を用いて検討、各郡に共通して存在する細 菌種およびその特徴を明らかにして、疾患関連細菌叢・宿主遺伝子データベースの作成・強化をおこなう。 加えて、疾患罹患部位に対して既存する治療 (プラーク・歯石の除去、抗生物質の局所・全身投与、歯周外科等)をおこなう。
現在も患者からは継続してサンプルを採取しており、歯周病治療を行う前後での病態の進行変化を基とし、従来法の治療効果の評価をおこなう予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

東京医科歯科大学歯学部付属病院歯周病科、インプラント科外来患者の口腔内からのサンプル採取を行い、DNA、RNAの抽出と精製を行なってきた。
いくつかのサンプルは抽出、精製の段階でDNA、RNAが失われることがあったが、サンプル数を確保していたため、実験、研究に必要な最低限の数は確保されている。その後、次世代シークエンサーを用いた塩基配列の解読まで完了しており、現在取得されたデータを用いて、解析を行なっているが取得されたデータに異常、エラー等は見られていない。
また外来患者からのサンプル採集は継続して採取されているため、今後さらに治療前後での比較を行うことも可能である。
以上のことから昨年度の研究進歩状況は、おおむね順調に進行していると考える。

今後の研究の推進方策

本年度は、次世代シークエンサーにより取得されたデータを用いて、解析を行なっていく。
解析は取得したデータからメタゲノム解析、メタトランスクリプトーム解析を行なっており、メタゲノム解析、メタトランスクリプトーム解析により、サンプル採取時の実際に機能している細菌や機能遺伝子の発現を 、口腔環境や病原因子特化型(HOMD,SILVA,KEGG,MvirDB等)のデータベースを用いて細菌種の同定と機能遺伝子 の発現を調べる予定である。また。そこから得られた情報を、遺伝子ネットワーク解析を用いて検討、各郡に共通して存在する細 菌種およびその特徴を明らかにして、疾患関連細菌叢・宿主遺伝子データベースの作成・強化をおこなう。
また、継続して患者からはサンプル採取を行っており、治療の前後でサンプルを採取し再度DNA、RNAの抽出を行い次世代シークエンサーを用いて塩基配列の解読を行う予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Effect of Porphyromonas gingivalis infection in the placenta and umbilical cord in pregnant mice with low birth weight2018

    • 著者名/発表者名
      Udagawa Sayuri、Katagiri Sayaka、Maekawa Shogo、Takeuchi Yasuo、Komazaki Rina、Ohtsu Anri、Sasaki Naoki、Shiba Takahiko、Watanabe Kazuki、Ishihara Kazuyuki、Sato Noriko、Miyasaka Naoyuki、Izumi Yuichi
    • 雑誌名

      Acta Odontologica Scandinavica

      巻: - ページ: 1~9

    • DOI

      10.1080/00016357.2018.1426876

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Periodontal pathogenic bacteria, Aggregatibacter actinomycetemcomitans affect non-alcoholic fatty liver disease by altering gut microbiota and glucose metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Komazaki Rina、Katagiri Sayaka、Takahashi Hirokazu、Maekawa Shogo、Shiba Takahiko、Takeuchi Yasuo、Kitajima Yoichiro、Ohtsu Anri、Udagawa Sayuri、Sasaki Naoki、Watanabe Kazuki、Sato Noriko、Miyasaka Naoyuki、Eguchi Yuichiro、Anzai Keizo、Izumi Yuichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14260-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] インプラント周囲炎は歯周炎と同じか? ~細菌学的検討~2018

    • 著者名/発表者名
      和泉雄一, 芝多佳彦, 竹内康雄
    • 学会等名
      臨床歯周病学会
  • [学会発表] インプラント周囲炎と歯周炎の原因菌をめぐって2017

    • 著者名/発表者名
      芝多佳彦, 竹内康雄, 和泉雄一
    • 学会等名
      日本歯科医師会
  • [学会発表] 口唇口蓋裂におけるデンタルプラーク細菌叢のメタトランスクリプトーム解析2017

    • 著者名/発表者名
      舩橋健太,渡辺孝康,芝多佳彦,村本慶子,小川卓也,竹内康雄,和泉雄一,森山啓司
    • 学会等名
      歯科基礎医学会

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公開日: 2018-12-17  

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