Vaccines against periodontitis using DNA ORIGAMI and imidazoquinolines

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05052
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 多部田 康一 新潟大学, 医歯学系, 助教 (20401763)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺尾 豊 新潟大学, 医歯学系, 教授 (50397717) ; 高橋 直紀 新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (80722842)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 歯学 / 免疫学 / 歯周病

Outline of Annual Research Achievements

ワクチネーションには持続的な歯周炎罹患の予防と再発の抑制効果を期待するうえで大きなアドバンテージがあるが、実際に臨床応用が可能な歯周炎ワクチンは未だ開発されていない。本研究の目的は近年の病原体の初期認識から獲得免疫誘導に至る分子機構の理解と、最新のDNA加工技術の応用により、工夫・改良を加えた新しい歯周炎に対する高付加価値型ワクチンの設計を試みることである。本研究計画においては、新規の効果的なアジュバントの検討として、DNAオリガミ体、イミダゾキノリン誘導体を用いて分泌型IgA（SIgA）産生を誘導するアプローチをとるものである。また、歯周炎と動脈硬化性疾患の関連に着目する中でイミダゾキノリンによる歯周炎抑制作用と動脈硬化関連マーカーへの作用について検討を行った。
H28年度においては本課題を基課題として発展させるための国際共同研究加速基金によるテキサス大学サウスメディカルセンター、Bruce Beutler 研究室との共同研究を開始した。その意義はENUマウスミュータジェネシスを応用することで既知の情報にとらわれずにIgA産生を指標にマウス遺伝子変異体についてスクリーニングを実施することで、IgA産生誘導においてキーとなる分子群を新たに同定するものである。本研究課題と関連して、H28年度はマウス唾液中SIgAの検出方法について検討を行い、効果的スクリーニングの実施を行うプロトコールの確立を行った。また、唾液線、小腸において特徴的なケモカインの発現について遺伝子発現の解析をH28年度より継続して検討することに加えて、口腔感作における濾胞性T細胞の働きとIgA産生の誘導について顎下リンパ組織における免疫学的解析としてFACS解析を実施した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

H28年度は唾液線、小腸において特徴的なケモカインの発現について遺伝子発現の解析を中心にH28年度より継続して検討を行った。イミダゾキノリンの口腔投与における顎下リンパ組織における濾胞性T細胞の活性化とIgA産生の誘導についてのFACS解析による検討において、イミダゾキノリンが効果的に濾胞性T細胞を誘導する結果が得られた。これらの検討結果より、イミダゾキノリン投与下におけるP.gingivalis感染の抑制作用について評価を実施している。H28年度後半より開始された国際共同研究開始のため、顎下リンパ組織における免疫解析と感染モデルの評価の計画にやや遅れがあるが、国際共同研究と関連した総合的なプロジェクトとしては、唾液中SIgA産生に関連する新たな遺伝子の同定に至り良好な成果が得られている。歯周炎と動脈硬化性疾患の関連に着目する中でイミダゾキノリンによる動脈硬化関連マーカーへの作用については、動脈硬化関連分子としてのPCSK9産生にイミダゾキノリンを含む核酸抗原が作用する知見が得られた。これについては当初の計画を修正して課題に関連する中で、その分子機構について発展的に解析を行う。

Strategy for Future Research Activity

H29年度はテキサス大学サウスメディカルセンター、Bruce Beutler 研究室との共同研究を継続して行う。H29年度前半はH28年度に共同研究の結果として検出した血清IgA高産生マウス（Hygia, Luna）、低産生マウス（Tuberose）、唾液中SIgA高産生マウス（Yummy）についてのフェノタイプ解析を行う。後半は研究代表者の帰国に合わせて、同海外研究機関より所属機関へ変異マウスを輸送し解析を継続する。イミダゾキノリンを用いたIgA産生における変異遺伝子の作用を中心に解析を行なうとともに、P.gingivalis 感染モデルにおける疾患抑制作用への影響を検討する。また、歯周炎と動脈硬化性疾患の関連に着目する中でイミダゾキノリンによるPCSK9産生機構についてはIn vitroでの解析を中心にその制御機構の解析を行う。これらの結果を国際学術誌に発表することを目指す。

Research Products

• [Int'l Joint Research] テキサス州立大学サウスウエスタンメディカルセンター(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: テキサス州立大学サウスウエスタンメディカルセンター
• [Presentation] 細菌抗原によるPCSK9産生の誘導機構 (2016)
  • Author(s): 横地麻衣, 多部田康一, 宮澤春菜, 野中由香莉, 高橋直紀, 松田由実, 佐藤圭祐, 山田実生, 伊藤晴江, 中島貴子, 山崎和久
  • Organizer: 日本歯科保存学会2016年度秋季学術大会
  • Place of Presentation: キッセイ文化ホール（長野県松本市）
  • Year and Date: 2016-10-28