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微生物学講座
プロフィール
1. 教室員と主研究テーマ
教 授 石原 和幸 歯周病原性菌の遺伝的研究(A89-0180-1)
講 師 柴山 和子 Candida albicans の病原性に関与する遺伝子の解析 国分 栄仁 上皮細胞に対する細菌の侵入経路および細胞動態の検索 菊池有一郎 Porphyromonas gingivalis のシグマ因子の解析
大学院生 門田枝里子 歯周炎病巣マイクロバイオームの網羅的解析 専 攻 生 割田 毅信 歯周病原性菌のバイオフィルム形成機構の解明
2. 成果の概要
1) 慢性歯周炎患者の歯周炎部位と健常部の歯肉縁下プラークを歯周基本治療の前後に採取し 16S rRNA の sequencing によりマイクロバイオーム解析を行った。歯肉縁下からは、およそ 200 operational taxonomic units 程度の菌種が認められた。歯周炎部位には、健常部に比べ、従来から歯周病原性を持つ事が示唆されて いる Porphyromonas gingivalis, Treponema denticola, Tannerella forsythia, Filifactor alocis 等の 菌種の増加が認められていた。UniFrac 解析と、ANOSIM による解析から、治療前後のマイクロバイオームが 異なっている事が示された。UniFrac 解析で得られた plot について、red complex, Filifactor alocis 等の 菌種の増加を認めるサンプルは、プロットされる領域に偏りが認められ、その領域には歯周炎部位の治療 前 のサンプルも集積していた。
Oral Dis 2018 24: 494-496. doi: 10.1111/odi.12640
2) Treponema denticola は慢性歯周炎の病巣から高頻度に分離され、その発症と進行に重要な役割を果たす と考えられている。本菌の病原性を明らかにするため、病原性因子欠損株を用いて感染による細胞の動態 変 化を解析した。口腔扁平上皮癌由来細胞を培養後、T. denticola ATCC 35405 (野性株)、表層プロテアーゼ (PrtP)または Major outer sheath protein (Msp)欠損株を感染させ、スクラッチアッセイによる評価、サイ トカイン等の mRNA およびタンパク質の発現を検索した。感染 24 時間後の mRNA 発現は、PrtP 欠損株と比べ、
IL-1 が野性株で優位に低下し、β-defensin の発現は野性株で優位に高く、IL-6 および HSP はどの菌株の感 染でも増加を認めた。これらの結果から、prtP は上皮細胞のへの侵入とともにその応答を変化させて病原性 を示すことが示唆された。
Oral Dis 2018 24: 14-18. doi: 10.1111/odi.12794
3) 近年、Porphyromonasgingivalis の RgpA の赤血球凝集／付着ドメインの一部である Hgp44 が Treponema denticola と の 共 凝 集 に お い て 重 要 な 因 子 で あ る こ と が 報 告 さ れ た 。 本 研 究 で は T.denticola に 対 す る P.gingivalisHgp44の付着ドメインについて検討を行った。結果、Hgp44においてT.denticolaとHgp44３付着・
共凝集に関わる主たるドメインは、アミノ酸配列の 199-316 間に存在し、他の歯周病原細菌との付着にも関 与することが示唆された。
Pathos Dis 2018 7 6 : doi: 10.1093/femspd/fty047 in press
4) T.denticola は、その発育に血清を必要とする。本菌の血清獲得のプロセスを明らかにするために血清を 制限した条件下での遺伝子発現について解析を行い、血清制限下において遺伝子発現に変化を認めた。血 清 濃度を下げる事によって ABCtransporter と代謝に関わる遺伝子の増加を認めた。この結果は T.denticola が血清の不足に対し取り込みを促進すると共に代謝を変化させている事を示唆している。また菌体外の栄 養 を感知するセンサータンパクの発現が低下し、血清抑制条件下ではその働きが低下する事を明らかにした 。 さらに従来報告されていたペプチドに結合し ABCtransporter で取り込み栄養源を獲得するシステムに加え、
それと逆の向きに存在する新たな取り込みシステムを司る遺伝子群を明らかにした。このシステムの欠損 に より菌の増殖が低下することから、菌の栄養源獲得・増殖に重要な役割を果たしている遺伝子群である事 が 明らかになった。
FEMS Microbiol Lett doi: 10.1093/femsle/fny171 in press
Microb Pathog 2018 1 2 3 : 467-472. doi: 10.1016/j.micpath.2018.07.045
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3. 学外共同研究
担 当 者 研 究 課 題
学 外 研 究施設
研 究 施 設 所 在 地 責 任 者
石原 和幸 歯周病原因子の遺伝的解析
Dept. Oral Biology, State University of New York at Buffalo
Buffalo, USA Sharma A
石原 和幸 歯周病原細菌の共凝集解析 長崎大学歯学部 長崎市 中山 浩次 石原 和幸 歯周炎の細菌叢の解析 九州大学歯学部 福岡市 山下 喜久
4. 科学研究費補助金・各種補助金
研 究 代 表者 研 究 課 題 研 究 費 科 研 費の場合は種別も記載
石原 和幸 歯周病原性菌による宿主細胞のエピジェネティクスな変化 の解析による歯周病の病態解明
文部科学省科学研究費 補助金・基盤研究(C) 菊池有一郎 口腔細菌カプノサイトファガをトリガー細菌とする歯周病
発症機構の解明
文部科学省科学研究費 補助金・基盤研究(C) 柴山 和子 新たな病原因子に着目した口腔カンジダ症発症・進行メカ
ニズムの解明と治療法への展開
文部科学省科学研究費 補助金・基盤研究(C) 国分 栄仁 Treponema denticola の上皮細胞侵入機構と病原性惹起機
構の解明
文部科学省科学研究費 補助金・基盤研究(C) 国分 栄仁 Treponema denticolaの宿主免疫回避機構の解明 2018年度東京歯科大学
学賞奨励研究助成
5. 研究活動の特記すべき事項
シンポジウム
シ ン ポ ジスト 年 月 日 演 題 学 会 名 開 催 地
石原 和幸 2018.9.
5- 7 歯周炎のマイクロバイオーム解析 第 60 回歯科基礎医学会
学術大会 福岡市
国分 栄仁 2018.10.
20-21
Treponema denticola の細胞侵入 機構の解析
第 306 回東京歯科大学 学会総会
東京都 千代田区
6. 社会的貢献・社会に対する活動
医学知識を広めることを目的とする講演会（市民を対象とするもの）
講 演 者 年 月 日 演 題 講 演 会 名 開 催 地
石原 和幸 2018. 6. 2 健康を守るための口腔細菌との 付き合い方
第 61 回春季日本歯周病 学会学術大会市民公開 講座
東京都 新宿区
