Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
№１８：歯周炎におけるPD-１／PD-L１機構を介した破骨
細胞分化調節
Author(s)
今村, 健太郎; 中根, 咲; 齋藤, 淳
Journal
歯科学報, 120(2): 211-211
URL
http://hdl.handle.net/10130/5156
Right
Description
目的：歯周炎は歯周病原細菌に起因した感染症の一
つである。炎症による T 細胞の活性が歯槽骨吸収 を制御しているという報告もある。T 細胞の機能抑 制 に，が ん 免 疫 に お け る プ ロ グ ラ ム 細 胞 死-１ （programmed death-１，PD-１）／PD-リガンド-１ （programmed death ligand-１，PD-L１）経路が 注目を集めている。しかし，PD-１／PD-L１経路と 歯周病との関連においては明らかにされていない点 が多い。そこで本研究の目的は，歯周炎局所におけ る PD-１／PD-L１機構と破骨細胞分化の関連を解明 することとした。 方法：ヒト歯肉上皮細胞（Ca９-２２）に Porphyromonas gingivalis ATCC ３３２７７を１２時間感染させ，PD-L１遺 伝子発現量の変化を qRT-PCR によって測定した。 全身麻酔下において，マウス上顎第二臼歯に絹糸 （６-０）を結紮し，実験的歯周炎を惹起させた。 処置後５日目に絹糸周囲の歯肉組織を採取し，PD-L１の遺伝子発現変化を健常側と比較した。さら に，眼窩より採血を行い，血中濃度の変化を検討し た。そして PD-L１の破骨細胞分化に及ぼす影響を 検討するために，マウス破骨細胞前駆細胞（Raw ２６４．７）に PD-L１（１０−５００ng/ml）を 投 与 し，破 骨細胞分化マーカーの定量および TRAP 染色によ る破骨細胞様細胞の観察を行った。
成績および考察：In vitro での P. gingivalis 感染は，
Ca９-２２における PD-L１の遺伝子発現量を約５倍上 昇させた（P＜０．０５）。また，絹糸結紮歯周炎モデ ルマウスにおいて，絹糸結紮周囲の歯肉では，健常 側と比較して約７倍の PDL１遺伝子発現の上昇 （P＜０．０５）を認めたが，血中における PD-L１発 現の変化は認められなかった。そして破骨細胞分化 マーカー（Cat-k，C-fms）の遺伝子発現量は PD-L １（１０ng/ml）投与により上昇した。TRAP 染色 による破骨細胞様細胞の観察においても同様の傾向 が示された。 以上の結果より，実験的歯周炎の局所では PD-１ ／PD-L１機構を介して，破骨細胞分化に影響を及ぼ す可能性が示唆された。今後は，歯周病原細菌に感 染した上皮細胞と T 細胞の相互作用における PD-１／PD-L１機構の関与を検討し，詳細なメカニズム を明らかにしていく計画である。 目的：副甲状腺ホルモン（PTH）は，骨形成促進 作用が明らかにされており，PTH の間歇的投与が 歯周組織の創傷治癒を促進したという報告がある。 一方，中性自己組織化ペプチドハイドロゲル（SPG -１７８）は，細胞外マトリックス（ECM）と類似し た構造を有しており，マウス頭蓋骨の生体組織修復 に効果的な三次元的足場材料として応用された。し かし，歯周組織欠損内に応用した際の効果は明らか になっていない。そこで本研究の目的は PTH の全 身投与と SPG-１７８の局所応用の併用による歯周組織 治癒の影響を検討することとした。 方法：本研究は東京歯科大学動物実験委員会の承認 を 得 て 行 っ た（承 認 番 号：１９２２０１）。In vitro で は SPG-１７８の微細構造を走査型電子顕微鏡（SEM）を 用いて観察した。ラットの上顎前歯を抜歯後，歯根 膜由来（rPDL）細胞を培養し SPG-１７８との相互作 用を Cell Proliferation Assay（WST-１，BrdU）に て 解 析 し た。In vivo で は１０週 齢 の Wistar 系 雄 性 ラットの上顎第一臼歯近心に規格化欠損を形成後， 根面をルートプレーニングし，外科的に歯周組織欠 損を作成した。欠損内に SPG-１７８を応用した群と Unfilled 群に分け，各々に PTH 全身投与・非投与 の２群に分け，計４群を設定した。術後２週で形態 学的（μCT），組織学的（H-E，Azan 染色），免疫 組 織 化 学 的（PCNA，VEGF，Osterix 染 色）に 検 討した。 結果：SEM では，ECM に類似した微細な網目状構 造が認められた。WST-１，BrdU の結果，SPG-１７８ 内で rPDL 細胞の増殖を認めた。骨梁構造解析の結 果，術後４週で PTH 非投与／Unfilled 群と比較し， PTH 投与／Unfilled 群（p＜０．００１），PTH 投与／SPG -１７８群（p＜０．００１）では骨体積率が有意に大きな値 を示した。H-E 染色でも同様の傾向を示し，PTH 投与／SPG-１７８群ではより顕著に新生骨様構造が認 められた。Azan 染色では術後４週において，SPG-１７８応用群では骨欠損部付近の歯根表面に斜走する 歯根膜様線維が観察されたが，他群では歯根とほぼ 平行に走行していた。PCNA，VEGF，Osterix 陽 性細胞率では，術後２週において PTH 非投与／Un-filled 群と比較し，PTH 投与／SPG-１７８群で有意に高 い値を示した（p＜０．０１）。 考察：PTH と SPG-１７８の併用により歯根膜細胞や 骨芽細胞を活性化させ，新生血管形成や骨のリモデ リングを促進したことが示唆された。
