大規模菌叢解析データを用いた歯周病治療法の最適化クリティカルパスの開発

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19747
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 前川 知樹 新潟大学, 医歯学系, 研究准教授 (50625168)
• 研究分担者: 奥田 修二郎 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (00512310) ; 土門 久哲 新潟大学, 医歯学系, 助教 (00594350) ; 寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717) ; 米澤 大輔 新潟大学, 医歯学系, 助教 (90711896)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: 菌叢解析 / クリティカルパス / Keystone細菌 / 歯周病 / 歯周病治療学

研究実績の概要

歯の周りの組織の炎症と歯を支える骨を溶かす歯周炎は，歯肉縁下プラークの形成と悪化に伴う正常な歯周組織からの病的な発展である．ポストゲノム時代において，歯周炎形成後のプラーク構成細菌の解析は多数おこなわれているものの，形成期段階における全細菌の動静と中心として機能する細菌（中心機能細菌）の同定は未だ行われていないそのために，歯周炎の治療法は，物理的な細菌除去療法か，抗生物質をもちいた全細菌を対象とする画一的な治療法しかなかった．よって，抗生物質の乱用による耐性菌の出現や，歯周炎の急性悪化と，多数の歯周炎の再発が認められていた．また，歯周炎の診査・診断には，ポケット深さや歯の動揺などを指標として用いており，客観的な判断が可能である細菌学的要素が入っていないために，診断が曖昧であり，診査・診断・治療方針が術者の能力に依存することがある．つまり，歯周炎罹患患者が，常に高い医療を享受できない状況にある．本申請研究では，歯周炎の形成においての全細菌の動静と中心機能細菌の同定を行い，歯周炎形成初期の段階，もしくは歯周炎予防的に特定の細菌の抑制を可能にした．すなわち，歯周炎患者から得た縁下プラークサンプルを比較クラスター解析し，得たデータを利用してアナリティクス，すなわちデータの背後に潜むパターンを見出した．続いて，データの量を質へと転化し，価値の創出につなげる直前のデータ解析にまで２カ年で達することができた．今後は研究成果を基盤としてさらに昇華させるために，これらのデータを生かし，歯周炎の臨床パラメーターとのリンクを図り，デジタル情報プラットフォームを構築を目指す．また，構築されたデジタル情報プラットフォームからは，臨床医が細菌のデータを入力することで，歯周炎の病態に応じた診断と最適な治療法の選択に関し，プラットフォームから術者をサポートすることが可能になると考えられる．

研究成果

• [雑誌論文] Complement-Dependent Mechanisms and Interventions in Periodontal Disease (2019)
  • 著者名/発表者名: Hajishengallis G, Kajikawa T, Hajishengallis E, Maekawa T, Reis ES, Mastellos DC, Yancopoulou D, Hasturk H, Lambris JD
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fimmu.2019.00406
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Aggregatibacter actinomycetemcomitans induces detachment and death of human gingival epithelial cells and fibroblasts via elastase release following leukotoxin‐dependent neutrophil lysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiyoshi T, Domon H, Maekawa T, Nagai K, Tamura H, Takahashi N, Yonezawa D, Miyoshi T, Yoshida A, Tabeta K, Terao Y
  • 雑誌名: Microbiology and Immunology 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/1348-0421.12672
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptides from rice endosperm protein restrain periodontal bone loss in mouse model of periodontitis (2019)
  • 著者名/発表者名: Tamura H, Maekawa T, Domon H, Hiyoshi T, Yonezawa D, Nagai K, Ochiai A, Taniguchi M, Tabeta K, Maeda T, Terao Y
  • 雑誌名: Archives of Oral Biology 巻: 98 ページ: 132～139
  • DOI: 10.1016/j.archoralbio.2018.11.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunization with pneumococcal elongation factor Tu enhances serotype-independent protection against Streptococcus pneumoniae infection (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Domon H, Maekawa T, Hiyoshi T, Tamura H, Yonezawa D, Habuka R, Saitoh A, Terao Y
  • 雑誌名: Vaccine 巻: 37 ページ: 160～168
  • DOI: 10.1016/j.vaccine.2018.11.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antimicrobial susceptibility of Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, and Moraxella catarrhalis clinical isolates from children with acute otitis media in Japan from 2014 to 2017 (2019)
  • 著者名/発表者名: Nagai K, Kimura O, Domon H, Maekawa T, Yonezawa D, Terao Y
  • 雑誌名: Journal of Infection and Chemotherapy 巻: 25 ページ: 229～232
  • DOI: 10.1016/j.jiac.2018.08.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of Macrolide-Induced Inhibition of Pneumolysin Release Involves Impairment of Autolysin Release in Macrolide-Resistant Streptococcus pneumoniae (2018)
  • 著者名/発表者名: Domon H, Maekawa T, Yonezawa D, Nagai K, Oda M, Yanagihara K, Terao Y
  • 雑誌名: Antimicrobial Agents and Chemotherapy 巻: 62 ページ: -
  • DOI: 10.1128/AAC.00161-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gingival Exudatome Dynamics Implicate Inhibition of the Alternative Complement Pathway in the Protective Action of the C3 Inhibitor Cp40 in Nonhuman Primate Periodontitis (2018)
  • 著者名/発表者名: Bostanci N, Bao K, Li X, Maekawa T, Grossmann J, Panse C, Briones RA, Resuello RRG, Tuplano JV, Garcia CAG, Reis ES, Lambris JD, Hajishengallis G
  • 雑誌名: Journal of Proteome Research 巻: 17 ページ: 3153～3175
  • DOI: 10.1021/acs.jproteome.8b00263
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Neutrophil Elastase Subverts the Immune Response by Cleaving Toll-Like Receptors and Cytokines in Pneumococcal Pneumonia (2018)
  • 著者名/発表者名: Domon H, Nagai K, Maekawa T, Oda M, Yonezawa D, Takeda W, Hiyoshi T, Tamura H, Yamaguchi M, Kawabata S, Terao Y
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fimmu.2018.00732
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A bacterial metabolite ameliorates periodontal pathogen-induced gingival epithelial barrier disruption via GPR40 signaling (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamada M, Takahashi N, Matsuda Y, Sato K, Yokoji M, Sulijaya B, Maekawa T, Ushiki T, Mikami Y, Hayatsu M, Mizutani Y, Kishino S, Ogawa J, Arita M, Tabeta K, Maeda T, Yamazaki K
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-018-27408-y
• [学会発表] Genetic and Intervention Studies Implicating Keystone Pathogens and Del-1 as Major Targets for the Treatment of Periodontitis (2019)
  • 著者名/発表者名: Maekawa T
  • 学会等名: International Collaborative Symposium on Development of Human Resources in Practical Oral Health and Treatment, Phuket, Thailand
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Del-1 restrains osteoclastogenesis and inhibits inflammatory bone loss in periodontitis, rheumatoid arthritis and pneumonia of non-human primates (2019)
  • 著者名/発表者名: Maekawa T
  • 学会等名: 6th Symposium of the Smart-Aging Research Center, Tohoku University
  • 招待講演
• [学会発表] 内因性抗炎症分子Del-1を介したマクロライド系抗菌薬の新作用機序 (2019)
  • 著者名/発表者名: 前川知樹
  • 学会等名: 第4回日本骨免疫学会ウインターセミナー，軽井沢
• [学会発表] 内因性抗炎症Del-1分子による炎症性骨破壊―歯周病とリウマチ―の治療戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前川知樹
  • 学会等名: 第60回歯科基礎医学会学術大会，福岡
• [学会発表] Del-1 restrains osteoclastogenesis and inhibits inflammatory bone loss in periodontitis (2018)
  • 著者名/発表者名: Maekawa T
  • 学会等名: Niigata U-CU Seminar in Periodontal Research. Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand
  • 国際学会
• [学会発表] Local regulator Del1 inhibits bone-resorption via suppression of Wnt5a-Ror2 signaling (2018)
  • 著者名/発表者名: Maekawa T, Domon H, Kobayashi Y, Nagai K, Yonezawa D, Terao Y, Maeda T, Hajishengallis G
  • 学会等名: 96th General Session & Exhibition of the IADR, London, England
  • 国際学会
• [学会発表] Local regulator Del1 inhibits bone-resorption via suppression of Wnt5a-Ror2 signaling axis (2018)
  • 著者名/発表者名: Maekawa T, Kobayashi Y, Domon H, Tamura H, Hiyoshi T, Maeda T, Terao Y, Hajishengallis G
  • 学会等名: ASBMR 2018 Annual Meeting, Montreal, Canada
  • 国際学会
• [学会発表] 内因性抗炎症分子Del-1分子誘導による炎症性骨破壊の新規治療戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前川知樹，小林泰浩，土門久哲，田村 光，日吉 巧，永井康介，寺尾 豊，前田健康
  • 学会等名: 第４回日本骨免疫学会，沖縄
• [学会発表] 内因性抗炎症Del-1分子誘導による炎症性骨破壊の新規治療戦略 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前川知樹
  • 学会等名: 秋季日本歯周病学会学術大会，大阪
• [学会発表] 内因性抗炎症分子Del-1を介したマクロライド系抗菌薬の新作用機序 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前川知樹
  • 学会等名: 第25回マクロライド新作用研究会，東京
• [備考] 新潟大学大学院医歯学総合研究科 高度口腔機能教育研究センター
  • URL: http://www.caos-niigata-univ.net/