ゲノム解析による口腔感染症のオーダーメード治療を目指した研究

本研究は「う蝕」および「歯周病」を引き起こす口腔の細菌感染症に対する感受性を個人の炎症反応の特殊性に注目して行おうとするものである。当初、長崎大学病院を受診する口腔感染症をもつ患者からの試料サンプルを予定していた。しかし、予備実験を行ったところ、同じ遺伝子多型を原因とする他の疾患(色素性外胚葉異形成症、緑内障)でみられる遺伝子変異が口腔感染症サンプルでは検出されないことが明らかになった。したがって、患者からのサンプル採集は行わないまでも、口腔感染症と新規シグナル伝達分子の基礎的な関係のメカニズムを解明することを優先的に行うことで、ゲノムレベルの口腔感染症の治療を目指す研究を進めた。申請者がラット歯髄炎モデルから単離した新規シグナル伝達分子「r(rat)FIP-2」は、ヒトでは遺伝子データベースに「FIP-2」として登録されている分子と相同性を持っている。この分子は以前から細胞のアポトーシスや炎症反応に関与することが報告されており、さらに、この分子はヒトでalternative splicing(選択的スプライシング)を受けることによって、一つの遺伝子から複数のタンパクに転写されることが示唆されていた。遺伝子解析によって、rFIP-2はalternative splicingを受けていたことがこの研究で明らかになった。すなわち、得られた2種のmRNA(rFIP-2 A、rFIP-2B)の開始コドン上流に向かってプライマーを設計し、ゲノムライブラリーをスクリーニングすることによって、各遺伝子のプロモーター領域を得た。そして、ラットゲノムデータベース上で検索したところ、両遺伝子は同一ゲノム上に存在し、rFIP-2 Aとして単離したものは、rFIP-2Bでは翻訳されないイントロンが転写されることによって異なるmRNAとして存在することが明らかになった。そして両遺伝子のプロモーターアッセイを行うことによって、炎症刺激時における発現パターンの違いを説明することができた。

本研究は「う蝕」および「歯周病」を引き起こす口腔の細菌感染症に対する感受性を個人の炎症反応の特殊性に注目して行おうとするものである。当初、長崎大学病院を受診する口腔感染症をもつ患者からの試料サンプルを予定していた。しかし、予備実験を行ったところ、同じ遺伝子多型を原因とする他の疾患(色素性外胚葉異形成症、緑内障)でみられる遺伝子変異が口腔感染症サンプルでは検出されないことが明らかになった。したがって、患者からのサンプル採集は行わないまでも、口腔感染症と新規シグナル伝達分子の基礎的な関係のメカニズムを解明することを優先的に行うことで、ゲノムレベルの口腔感染症の治療を目指す研究を進めた。申請者がラット歯髄炎モデルから単離した新規シグナル伝達分子「r(rat)FIP-2」は、ヒトでは遺伝子データベースに「FIP-2」として登録されている分子と相同性を持っている。この分子は以前から細胞のアポトーシスや炎症反応に関与することが報告されており、さらに、この分子はヒトでalternative splicing(選択的スプライシング)を受けることによって、一つの遺伝子から複数のタンパクに転写されることが示唆されていた。遺伝子解析によって、rFIP-2はalternative splicingを受けていたことがこの研究で明らかになった。すなわち、得られた2種のmRNA(rFIP-2 A、rFIP-2B)の開始コドン上流に向かってプライマーを設計し、ゲノムライブラリーをスクリーニングすることによって、各遺伝子のプロモーター領域を得た。そして、ラットゲノムデータベース上で検索したところ、両遺伝子は同一ゲノム上に存在し、rFIP-2 Aとして単離したものは、rFIP-2Bでは翻訳されないイントロンが転写されることによって異なるmRNAとして存在することが明らかになった。そして両遺伝子のプロモーターアッセイを行うことによって、炎症刺激時における発現パターンの違いを説明することができた。