3総説―日本歯周病学会学術賞受賞―

歯周組織破壊に導く歯周病原細菌―宿主間相互作用の解明
金子高士
長崎大学大学院医歯薬学総合研究科，歯周病学Interactions between periodontal pathogens and host cells in periodontal tissue destruction
Takashi Kaneko
Department of Periodontology, Nagasaki University Graduate School of Biomedical Sciences

はじめに歯周病はプラーク中の歯周病原細菌により誘導される慢性炎症性疾患で，歯と歯肉の付着の喪失と歯槽骨の吸収を特徴とする。歯周病の組織病理学的研究は，その初期においては歯肉軟組織への好中球やマクロファージを主体とする炎症性細胞の浸潤と毛細血管の拡張，増殖を特徴とする急性炎症的な組織像を呈し，より炎症が進行すると浸潤細胞の主体はリンパ球へと変化するとともに歯肉溝や接合上皮の増殖，コラーゲ
ン線維の減少が顕著になることを示している1)。最終
的には形質細胞が浸潤細胞の大半を占めるようになり，接合上皮の根尖側移動と歯槽骨吸収がおこることを示している。このように歯周炎の病態形成には歯周病原細菌感染と上皮細胞，線維芽細胞，血管内皮細胞，
骨細胞などの歯周組織構成細胞そして好中球，マクロ
ファージ，T 細胞，B 細胞などの炎症，免疫細胞の複雑な相互作用が深く関連していると考えられる。
口腔や腸管を含む体表面には多数の微生物が存在し，常在細菌叢を形成している。しかしこれらの常在細菌叢は炎症反応を惹起することはなく，反対に病原
細菌の繁殖の抑制や免疫システムの恒常性の維持に関与し，むしろ生体にとって有利に働いている。歯周ポ
ケット内には多くの嫌気性グラム陰性細菌が生息しているが，それらの中で歯周病の病態と臨床的あるいは実験的に深く関連し，いわゆる歯周病原細菌と推測されているものはあまり多くはない。細胞侵入能や細胞毒素の産生などが病原性を発揮する因子として考えられているが，歯周病原細菌が歯周組織破壊する機序は未だ完全には解明されていない。
どのようにして我々宿主は，生体内に侵入した細菌を異物と認識し，排除するのであろうか？免疫システ
ムは自然免疫と獲得免疫の二つに分けられるが，それらは協調して宿主防御や免疫学的記憶など，有効な抗菌反応を惹起する。自然免疫は微生物に共通に存在
し，かつ自己に存在しない構造や分子 (Pathogen-associated Molecular Patterns: PAMPs)を特異的に認識することにより侵入細菌を早期に検知する。抗原特異受容体を発現するリンパ球のクローン選択のための遺伝 子 再 配 列 を 必 要 と す る 獲 得 免 疫 と は 対 照 的 に，PRMs (Pattern Recognition Molecules) は 遺 伝 子 に連絡先：金子高士〒 852-8588 長崎市坂本 1-7-1
長崎大学大学院医歯薬学総合研究科，歯周病学
Takashi Kaneko
Department of Periodontology, Nagasaki University Graduate School of Biomedical Sciences
1-7-1 Sakamoto, Nagasaki 852-8588, Japan
E-mail : takashi@nagasaki-u.ac.jp

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日歯周誌

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コードされたタンパク質であり，感染した細菌に存在するリポ多糖 (LPS), ペプチドグリカン (PGN), リ
ポ タ ン パ ク，フ ラ ジ ェ リ ン と CpG DNA な ど の
PAMPs を素早く検知する。一方，PRMs には Tolllike receptor (TLR)，CD14 や NOD-like receptor(NLR)などが含まれ，これらは細胞の細胞質，細胞膜
上やエンドソーム膜上にユビキタスに発現しており，細胞内侵入菌や細胞外の菌やその細菌構成成分に幅広く対応することができる。PRMs の活性化は，炎症性サイトカイン，接着分子や抗菌ペプチドなどの発現，
ファゴサイトーシス，アポトーシスやオートファジーの誘導，アジュバント作用と関連している。
本稿においては，歯周病における細菌宿主相互作用と歯周組織破壊に関して，特に歯周病原細菌の LPSと PGN の活性に主眼をおいて，私と共同研究者が行ってきた結果を踏まえて総説する。
自己抗体
歯周炎歯肉内には IgG, IgM, IgA を発現している
B 細胞と形質細胞が数多く浸潤している2-4)。これらの B 細胞/形質細胞の中には細菌構成成分に対する抗体を発現しているものの他に，コラーゲンや IgG などの自己成分に反応する細胞，すなわち自己抗体産生細胞が存在することが報告されている5-7)。そして歯肉溝浸出液中でも自己抗体が検出されることも報告されている8)。筆者らも歯周病罹患患者の歯周組織におけるリウマチ因子(RF)発現細胞を免疫組織学的に検索したところ，RF 発現細胞は慢性歯周炎，侵襲性歯周炎，増殖性歯肉炎などすべての病態の患者の一部において，口腔上皮近くのリンパ球や形質細胞が密集して浸潤した部位に認められた9)。興味あることに RF 発
現細胞は歯周病の種類によってその発現率が異なっていた。歯周病で検出される自己抗体の誘導メカニズムは不明であるが，Hirsch らは歯周炎歯肉には抗コラー
ゲン type I や抗コラーゲン type III 抗体産生細胞が検出されたが，抗コラーゲン type IV 産生細胞は検出できなかったことから，抗コラーゲン type I や抗コラー
ゲン type III 抗体産生細胞は多クローン的ではなく，特異的に誘導されると推測している6) 。また The ら
は歯周病患者で認められる RF は細菌の抗原エピトー
プと交差反応したことを報告し，自己抗体が多反応性で あ る 可 能 性 を 示 し て い る10)。CD5 陽 性 B 細 胞(B-1 細胞)が RF などの自己抗体の産生に関与すること，そしてこれらの細胞が産生する抗体は多反応性，低親和性で自己成分とも交差結合することが知られている11)。この B-1 細胞は歯周炎歯肉内に多く浸潤していること，そして歯肉中の B 細胞の大部分を占める

ことから，炎症歯肉中で検出される自己抗体の産生に関与している可能性が考えられた12, 13)。グラム陰性細菌の LPS は B 細胞を多クローン性に活性化すること か ら，筆 者 ら は 歯 周 病 原 細 菌 の LPS に 着 目 し，Porphyromonas gingivalis, Aggregatibacter actinomycetemcomitans,
Fusobacterium
nucleatum,
Capnocytophaga ochracea より LPS を精製し，それらの RF 誘導能に関して実験を行った。これらの LPS
をマウスに腹腔投与し，血清中の RF 量を測定したとこ ろ，A. actinomycetemcomitans, F. nucleatum, C.
ochracea LPS は血清 IgM-RF, IgG-RF ともに強く誘導したが，P.gingivalis の LPS は他の LPS と異なり，RF の誘導能が低いことが明らかになった14)。さらに他の自己抗体である抗 T 細胞抗体の誘導能に関し て 実 験 を 行 っ た と こ ろ RF と 同 様 の 結 果 を 示 した15)。次に誘導された抗 T 細胞抗体が B-1 細胞に由来するか調べるために，マウス腹腔細胞より B-1 細胞を，脾臓細胞より CD5 陰性 B 細胞(B-2 細胞)を分離
し，in vitro において LPS で刺激したところ，両細胞ともに IgM を産生したが，IgM 抗 T 細胞抗体は B-1細胞によって産生されていた。以上のことから歯周病
原細菌の LPS は B-1 細胞をポリクローナルに活性化することにより，RF や抗 T 細胞抗体などの自己抗体を誘導することが示唆された。
多形核白血球多形核白血球は Interleukin-8 (IL-8)，CXC ケモカ
インや fMLP などの細菌性ペプチド，そして補体の活性化によって産生された C3a や C5a などによって歯周炎局所の歯周ポケットおよび歯肉上皮内を含む歯周組織に遊走する。そして歯周ポケット上皮を通過し，歯周ポケットに存在する細胞のほとんどを占める。多形核白血球はオプソニン化された細菌の貪食と殺菌，脱顆粒によるタンパク分解酵素や抗菌ペプチドの放出，そして炎症性サイトカインの産生などにより感染
最前線部位で宿主防御に大きな役割を担っている。
我々はヒト末梢血多形核白血球の歯周病原細菌 LPS
刺激時の炎症性サイトカイン産生に関して検討した。
P.gingivalis, A.actinomycetemcomitans, F.nucleatum,
C.ochracea の LPS は IL-1β，TNF-α，IL-8 の産生を有意に刺激したが，P.gingivalis と C.ochracea LPS の
活性は A.actinomycetemcomitans より有意に低かった16)。
P.gingivalis の LPS は自己抗体の誘導能の結果と同様に，低い活性を示したが，C.ochracea の LPS は高い
自己抗体誘導能をもちながら，ヒト PMN の炎症性サ
イトカイン誘導に対して弱い活性しか示さなかった。

歯周組織破壊に導く歯周病原細菌―宿主間相互作用の解明

この理由は不明であるが，実験対象となった種や細胞の種類の違いが考えられた。しかし当時は LPS 受容体の同定はなされておらず，なぜ菌種の違いによって
LPS の活性に違いがあるのか明らかにするにはいたらなかった。
LPS 誘導性骨吸収
LPS の生物学的活性に骨吸収誘導能がある。P.gingivalis や A.actinomycetemcomitans の LPS は in vitro
において骨吸収活性をもつことが示されている。これらの LPS はマクロファージや線維芽細胞より IL-1 を産生させること，そして IL-1 は歯周炎における歯槽骨破壊と関連していることが報告されている。我々はこれらの LPS をマウス歯肉に頻回投与し，in vivo における骨吸収活性と歯肉中の IL-1 量を調べた17)。骨吸収誘導能は P.gingivalis LPS，A.actinomycetemcomitans LPS ともにほぼ同程度の活性を示したが，A.
actinomyceetemcomitans LPS 投与マウスが P.gingivalis LPS 投与マウスよりもより早期に骨吸収を起こしていた。両 LPS 共に IL-1α，IL-1βを誘導したが，その量は A.actinomycetemcomitans LPS 投与マウスで高かった。この結果は P.gingivalis LPS によって誘導される骨吸収は A.actinomycetemcomitans LPS によるものとはメカニズムが異なる可能性を示している。
Toll-like receptors (TLRs)
1996 年にショウジョウバエの発生期の背腹軸決定に重要な役割をもつ Toll を欠損させたところ，このハエは通常は無害の真菌による感染によって死に至ることが報告された18)。Toll の細胞内ドメインは IL-1受容体のものと相同性を示した。LPS や PGN 刺激によって引き起こされる細胞応答は IL-1 刺激のものと類似していることから，これらの受容体の発見を目指して，哺乳類の Toll ホモログの探索，研究が進められた。
現在ではヒトで 10 種類の TLRs が同定され，TLRs
が様々な細菌構成成分の認識に携わっていることが解明された19)(図 1)。TLRs はタイプ I の膜貫通型受容体で細胞膜もしくはエンドソーム膜上に発現している。細 胞 外 領 域 の Leucine-rich repeat (LRR) は
PAMPs の認識に，そして細胞内の Toll/Interleukin-1
receptor (TIR)ドメインは細胞内シグナリングに関与する。TLR4 は共同受容体の MD-2 とともに LPS の
認識に，そして TLR2 は PGN の認識に，また TLR2
は TLR1 または TLR6 とヘテロダイマーを形成する
ことによりそれぞれトリアシルリポ蛋白とジアシルリ
ポタンパクの認識に関与するが，TLR2 による PGN

5に認識には異論も存在する20, 21)。血清 LPS 結合タン
パク (LBP)や GPI アンカー受容体型もしくは可溶型の CD14 は LPS や PGN を捕獲し，TLR4/MD-2 複合
体や TLR2 に引き渡す役割をもっていると考えられており，細胞の LPS や PGN に対する反応を増加させる。TLR2 と TLR4 の活性化は細胞内アダプター分子の MyD88 を 介 し て，転 写 因 子 NF-kB の 活 性 化 や
JNK, p38, ERK などの MAPK 活性化を誘導すること
により，炎症性サイトカインや接着分子などの発現に関与する。また TLR4 は MyD88 を介する細胞内シグ
ナリング経路に加えて，TRIF をリクルートすることにより，転写因子 IRF3 の活性化による I 型インターフェロン (IFNα/β)の産生にも関与する。TRIF はさらに RIP homotypic interaction motif (RHIM)を介して RIP1 と相互作用し，遅延性の NF-κB の活性化にも 関 与 し て い る22)。LPS で 樹 状 細 胞 を 刺 激 す る とTh1 反応を誘導する IL-12p70, IFNγの産生が強く見られるのに対して，Pam3 Cys での刺激は IL-12 の産
生 を 抑 制 し，Th2 反 応 を 誘 導 す る IL-10 や IL-5,
IL-13 を強く誘導する23-25)。我々もヒト末梢血単核球
を LPS もしくは Pam3CSK4で刺激したところ TNF-α
は LPS により，そして IL-8 は Pam3CSK4によって強く誘導された26)。このような TLR2 と TLR4 リガンドによる細胞応答の相違は，上述したようなシグナリ
ング経路の相違によるものと考えられている。
LPS
LPS はグラム陰性細菌の外膜外葉に存在する。菌種，菌株によって多様性を示す多糖の繰り返し構造のO 抗原，菌種間で構造が保存されているコア多糖，そして内毒素活性中心である lipid A よりなる27)。E.
coli の lipid A (化合物 506)はβ1,6 結合のグルコサミ
ン 2 糖体にエステル結合もしくはアミド結合した 6 本の脂肪酸と 1,4ʼ 位にリン酸が結合した構造をとってい る (図 2)。Lipid A は そ の 受 容 体 の ヒ ト
TLR4/MD-2 に対してアゴニストとして作用するのに対して，脂肪酸が 4 本の E. coli の lipid A 前駆体
lipid IVa(化合物 406)はヒトに対してアンタゴニスト，
マウスに対してアゴニストとして作用する28)。そのため実験動物によってデータの解釈には注意が必要となる。菌種により lipid A の脂肪酸の種類そして数の相違や 1,4ʼ 位のリン酸の脱リン酸化やホスホエタ
ノールアミンへの置換が認められるが，これらの変化
は TLR4 の活性化能に影響することが報告されている29)。
以前より P.gingivalis の lipid A は腸内細菌のものとは異なり LPS 不応答マウスの C3H/HeJ マウスに対

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図1

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TLRs による細菌構成成分の認識

して活性を示すことが示されていた30)。当初，P.gingivalis LPS は TLR2 と TLR4 によって認識されるとす る 報 告 が あ っ た31)。後 に こ の TLR2 活 性 化 能 は
LPS 精製時に混入したリポ蛋白によること，そして P.
gingivalis の合成 lipid A は TLR2 を活性化せず，弱くTLR4 を活性化することが報告された32, 33)。我々は
E.coli LPS 刺激によるアストロサイトーマ細胞株のU373 細 胞，末 梢 血 単 核 細 胞 と 歯 肉 線 維 芽 細 胞 のIL-6, IL-1βの産生と ICAM-1 の発現は P.gingivalis
LPS の添加により抑制されること，すなわち P.gingivalis LPS のアンタゴニスト活性を発見した34)。また
C.ochracea LPS にも同様の活性が認められた。現在
まで A.actinomycetemcomitans, F.nucleatum, P.gingivalis の lipid A の構造が解析されているが，A.actinomycetemcomitans, F.nucleatum lipid A は E.coli のものと類似している35-39)。これに対して，P.gingiva-

lis lipid A は報告によって構造が異なり，E.coli よりも長いアシル鎖をもつこと，そして，その本数が少な
いこと，さらにリン酸基が脱リン酸されていたり，ホスホエタノールアミンに置換されていることが報告さ
れ て い る。近 年，P. gingivalis は 培 養 条 件 に よ っ て
lipid A の構造を変化させることが報告された。培養時のヘミン濃度が高く栄養条件が良い場合には LPS
は TLR4 アンタゴニストとして作用し，ヘミン濃度が低い場合，培養温度が高い場合には TLR4 アゴニストとして働く39, 40)。P.gingivalis の TLR4 アンタゴニ
スト活性は，歯周病におけるこの細菌の重要性を考えると興味深い。P.gingivalis の LPS は P.gingivalis の
みならず歯周ポケット内に存在する他の細菌の認識を抑制することによってこれらの細菌に対する免疫応答を抑制している可能性が考えられる。

歯周組織破壊に導く歯周病原細菌―宿主間相互作用の解明

図27

歯周病原細菌の Lipid A の構造

ショウジョウバエにおける PGN の認識
私は 2002 年からアメリカマサチューセッツ大学でショウジョウバエのグラム陰性菌の認識機構に関して実験を行った。ショウジョウバエの自然免疫シグナリ
ングは Toll 経路と Imd 経路に分類される41)。グラム陽性菌は体液中の Peptidoglycan recognition protein(PGRP) -SA と PGRP-SD そ し て Gram-negative
binding protein (GNBP)-1 によって認識され，種々のセリンプロテアーゼカスケードの活性化の結果，切断された Spatzle が Toll に結合することで，Toll 経路が活性化され，抗菌ペプチドの Drosomycin を発現する。
すなわちショウジョウバエの Toll は直接的な細菌認識には関与しない。一方，グラム陰性菌は細胞膜貫通
タ ン パ ク の PGRP- LC に よ っ て 認 識 さ れ，ヒ ト の
TNFR 経路に相当する Imd 経路を活性化することにより，グラム陰性菌に有効な抗菌ペプチド Diptericinを誘導する。すなわちショウジョウバエはグラム陽性菌と陰性菌を異なる種類の PGRP で区別し , それぞれの菌に対して有効に作用する抗菌ペプチドを誘導す
る 42, 43)。
PGN はβ1,4 結合により結合した N アセチルグルコ
サミン(GlcNAc)と N アセチルムラミン酸(MurNAc)の繰り返し構造からなる多糖鎖と，MurNAc 結合する
ステムペプチドからなる(図 3)。そしてステムペプチ
ドの 3 番目のジアミノ酸が近接するステムペプチドのD-Ala 間で架橋した網目状構造をとっている。このジアミノ酸はグラム陽性菌では主にL-Lys，グラム陰性菌では meso-ジアミノピメリン酸 (meso-DAP)と異なっている44)。ショウジョウバエマクロファージ細胞株を用いた実験では Diptericin の発現はグラム陰性菌の PGN のポリマーとモノマー (TCT: Tracheal cytotoxin) の刺激でのみ強く誘導され，グラム陽性菌の
PGN の刺激では誘導されなかった45)。
PGRP-LC に は 細 胞 質 ド メ イ ン が 同 一 で 細 胞 外PGRP ドメインのアミノ酸配列が異なる 3 つのスプラ
イシングアイソフォーム，PGRP-LCa, PGRP-LCx,
PGPR-LCy が存在する。これらのどのアイソフォー
ムがグラム陰性 PGN の認識に関与しているか調べる
た め に，そ れ ぞ れ の ア イ ソ フ ォ ー ム に 特 異 的 なdsRNA を 用 い て RNAi 実 験 を 行 っ た 結 果，
meso-DAP 型 の PGN ポ リ マ ー の 認 識 に は
PGRP-LCx が，そして meso-DAP 型モノマーの認識には PGRP-LCx と PGRP-LCa が関与することが明らかになった45)。その後 PGRP-LC のエクトドメイン

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図3

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ペプチドグリカンの構造の結晶解析が行われ , PGRP-LCa は TCT と結合できないこと，そして PGRP-LCx は TCT に結合し立体構造の変化がおこり，PGRP-LCa との dimerization がおこることが示された46)。
また，ハエ生体では PGRP-LC の他に PGRP-LE も
DAP 型 の PGN の認識に関与していることが明らかになった47)。PGRP-LE は細胞膜貫通領域を欠損しており，細胞内に存在する DAP 型 PGN ポリマーまたは TCT の認識に関与している。PGRP-LE は TCTと結合することにより多量体化する 48)。PGRP-LE
は抗菌ペプチドの発現のみならずオートファジーの誘導にも関与し，細胞内寄生菌の排除にも関与している 49)。PGRP-LC と PGRP-LE 内に哺乳類におけるTRIF と RIP1 の相互作用に必要な RHIM に相同性をもつドメインが発見された。PGRP-LC と PGRP-LEの RHIM 様ドメインの変異および欠失は IMD 経路の活性化を抑制したが，IMD との相互作用には影響しなかった47)。この RHIM 様ドメインの IMD 調整メカ
ニズムに関しては更なる実験が必要と思われる。

ヒト PGRPヒ ト は 4 種 類 の PGRP，PGLYRP-1 (PGRP-S)，
PGLYRP-2 (PGRP-L)， PGLYRP-3 (PGRP-Iα)，PGLYRP-4 (PGRP-Iβ)を持っているが，ショウジョ
ウバエと異なり，いずれの PGRP もシグナル伝達受容体としては機能しない41)。PGLYRP-1 は好中球や上皮細胞に発現し , グラム陽性，陰性菌に対して抗菌タ
ン パ ク と し て 作 用 す る50)。PGLYRP-2 は 血 清 ア ミ
ダーゼであり，肝臓で恒常的に発現している51)。上皮細胞においては細菌やサイトカインの刺激によって誘導される。近年 PGLYRP-2 が PGN 誘導性の関節炎
モデルにおいて，NOD2 と PGLYRP-2 の両者が必要であること，そして PGN と MDP で誘導されるケモ
カインや炎症性サイトカインの産生は抑制されている
ことが示された 52)。このメカニズムについては不明
であるが，PGN によって発現，分泌された PGLYRP-2がオートクラインに自己細胞上にある何らかの受容体に 作 用 す る 機 序 が 推 測 さ れ て い る。PGLYRP-3 とPGLYRP-4 も上皮，腺細胞に発現し，細菌刺激によりその発現は増加する，グラム陽性，陰性菌に対して作歯周組織破壊に導く歯周病原細菌―宿主間相互作用の解明

用 す る 抗 菌 タ ン パ ク と 考 え ら れ て い る。
PGLYRP-1,3,4 の抗菌活性には亜鉛イオンを必要とし，これらは他の抗菌ペプチドの Phospholipase A2，α-もしくはβ- defensin そして BPI (Bactericidal permeability-increasing protein)と協調的に働くことによって，より効率的に抗菌的に作用することが報告されている 53)。
NOD
NOD1 および NOD2 はそのアミノ酸構造の N 末にシグナル伝達に関与する CARD ドメイン，中央部にNOD ドメイン，C 末に LRR をもつ54)。NOD1 は上皮細胞をはじめとするさまざまな細胞にユビキタスに発現しているのに対して，NOD2 の発現はマクロファー
ジ や 腸 上 皮 細 胞 な ど に 認 め ら れ る。NOD1 お よ び
NOD2 は細胞質に存在し，それぞれグラム陰性菌に特有な構造である iE-meso-DAP と全ての細菌の PGNに共通する構造である MDP の認識に関与する。リガ
ンド刺激で NOD の多量体化がおこると，下流に存在する RIP2 がリクルートされる。NOD の刺激は JNKなどの MAPK や NF-κB を活性化し，炎症性サイト
カインやβ-defensin などの抗菌ペプチドの発現を誘導 す る。NOD は Chlamydia，Shigella flexneri，
Listeria monocytogenes や Salmonella typhimuriumなどの細胞内寄生菌だけでなく，Helicobacter pyloriのような細胞外に存在する細菌認識への関与も報告され て い る55)。NOD1 は H. pylori が 4 型 分 泌 機 構 に
よって胃上皮内に注入された PGN 断片の認識に関与している。さらに S.flexneri 感染において，NOD はオートファジータンパクの ATG16L1 と相互作用することにより，RIP2 及び NF-κB に非依存的にオートファジーを誘導することが示されている56)。
細菌感染は NOD や TLR などの複数の PRMs を同時に刺激すると考えられる。NOD は TLR とともに
NF-kB や MAPK を活性化するが，これらのシグナリ
ングにはクロストークが存在すると考えられており，
NOD1 もしくは NOD2 リガンドによる刺激は TLR 刺激によるサイトカイン産生を相乗的に増強する。
歯周疾患において，ヒト歯肉上皮細胞は NOD1 お
よび NOD2 を発現しており，炎症部位の発現量は健常部位よりも多いことから歯周炎における NOD の関与が推測されている57)。P.gingivalis，A.actinomycetemcomitans，F.nuleatum は歯肉上皮細胞や血管内皮細胞に侵入，増殖することが報告されており，NODの細胞内寄生菌に対する役割を考えると，NOD がそれらの認識に関与する可能性は高い。そこで歯周病原細菌の PGN の NOD1 および NOD2 活性化能につい9て解析した結果，P.gingivalis PGN の NOD1 およびNOD2 活性化能は A.actinomycetemcomitans や F.nucleatum の PGN と比較して 10-100 倍ほど低いことが明らかになった。さらに口腔上皮細胞の PGN 刺激時の IL-8 産生量も，P.gingivalis は A.actinomycetemcomitans と F.nucleatum と比較して弱い活性を示した58)。P.gingivalis PGN の低 NOD 刺激性は P.gingivalis 感染によって血管内皮細胞がオートファジーを強く誘導できなかった結果と関連しているかもしれな
い59)。
歯周病原細菌の PGN の構造を調べてみると，ステ
ムペプチド三番目のアミノ酸 meso-DAP が，P. gingivalis お よ び F. nucleatum で は，そ れ ぞ れ
L.L-DAP ， meso-Lanthionine に置換されていることが報告されている60, 61)。過去の合成ムラミルトリペ
プチド(MTP)を用いた報告で，PGN 中に存在するス
テムペプチド 3 番目のアミノ酸により NOD 活性化能に差があることが示されている62)。meso-DAP を含
有 す る MTP が NOD1 の 活 性 は 最 も 高 く，
meso-Lanthionine の MTP はその活性は若干弱く，そして L,L-DAP の MTP は活性がなかったことが示され て い る。IFNγや TNFαは 腸 上 皮 細 胞 に お い て
NOD1 もしくは NOD2 の発現を増強することが報告されている。我々の実験においても IFNγによる口腔上皮細胞の前処理で NOD1 リガンドへの反応性の増強が認められている58)。Th1 細胞などの IFNγ発現細胞は歯周炎歯肉において病理組織学的に観察されていること，そして歯肉溝浸出液中の IFNγは歯周炎におい て 増 加 し て い る こ と か ら，IFNγが 上 皮 細 胞 のNOD1 の発現に影響し，歯周病原細菌への反応性に影響しているかもしれない。

おわりに今回総説したように P.gingivalis は LPS の TLR4
低刺激性，TLR4 アンタゴニスト活性，NOD 低刺激性など宿主細胞による検知から逃避する特殊な機構をもっていると思われる。またこの他にも Gingipain に
よる CD14，C3 やサイトカインの分解，また線毛がCXCR4 を活性化することで TLR2 刺激による NF-κB 活性化を抑制することにより自然免疫を抑制することが報告されている63)。もちろん歯周病は P.gingivalis 以外の歯周病原細菌もその発症，進行に関与している混合感染であり，これらの細菌の細菌間，細菌̶
宿主間，そして歯周組織細胞間の相互作用を分子レベルで解明することは，創薬をはじめとする新規歯周治療法の開発に重要と考えられる。

10

日歯周誌

謝

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辞12)

稿を終えるにあたり，研究の遂行にご指導いただきました加藤伊八長崎大学名誉教授，長崎大学大学院医歯薬学総合研究科歯周病学，原宜興教授をはじめとする多くの皆様に感謝致します。またショウジョウバエの研究でご指導い13)

ただいた米国マサチューセッツ州立大学医学部，Neal
Silverman 准教授，Douglas Golenbock 教授に感謝致しま
す。

文
1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

献

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