学位研

究紹介271

学 位 研 究 紹 介

日本人歯周炎患者におけるマトリックス
メタロプロテイナーゼ -1，及び -3 遺伝
子多型の解析
Matrix metalloproteinase-1 and -3
gene promoter polymorphisms inJapanese patients with periodontitis.
新潟大学大学院医歯学総合研究科【材料および方法】
新潟大学歯学部附属病院歯周病診療室を受診し，本研究について十分なインフォームドコンセントが得られた
侵襲性歯周炎患者（AgP）37 名，慢性歯周炎患者（CP）
205 名（重度 56 名，中等度 84 名，軽度 65 名），及び健常者（HC）142 名を対象とし，採取した末梢血を用いてゲノム DNA を抽出した。
MMP-1,MMP-3 各々の多型領域に特異的なプライマー

摂食環境制御学講座 歯周診断・再建学分野

真奈美

を 設 計 し，MMP-1 1G ア レ ル , MMP-3 5A ア レ ル がDivision of Periodontology, Department of Oral Biological

FAM に て，MMP-1 2G ア レ ル , MMP-3 6A ア レ ル がScience, Niigata University Graduate School of

VIC に て 蛍 光 標 識 さ れ る よ う ア レ ル 特 異 的 TaqMan

板垣

Medical and Dental Sciences

Manami Itagaki

MGB プ ロ ー ブ を 設 計， 委 託 合 成 し た。 そ し て，ABI
PRISM 7900HT を用いて PCR 反応を行い，SDS2.0 にて反応後の蛍光強度を検出し，遺伝子型を決定した。

【目的】

AgP 群，CP 群，HC 群での遺伝子型分布，アレル頻度，アレル保有率，推定ハプロタイプを算出し，歯周炎とのマトリックスメタロプロテイナーゼ（MMPs）は，歯関連性についてχ２検定にて統計学的に解析した。

肉炎から歯周炎への病態の進行，すなわち結合組織線維【結の付着の喪失・歯槽骨破壊を引き起こす重要な酵素群で果】ある。これまで，MMPs の mRNA 発現が歯周炎罹患歯肉中において上昇し，歯周炎において MMPs は重要な役割を担っていることが明らかになっている。

リアルタイム PCR システムによる MMP-1，-3 遺伝子多型解析に成功した。MMP-1，MMP-3 どちらについて

近年，MMPs の遺伝子多型として，MMP-1，-3 遺伝も，すべての群間で統計学的に有意差は認められなかっ子の転写を促進するプロモーター領域の遺伝子多型が報たが，MMP-3 では，HC 群と比較して AgP 群に 5A 遺告された。MMP-1 の遺伝子多型は -1607 に位置するグ伝子型が多く（p=0.057），アレル保有率が高い（p=0.059）

アニン（G）の挿入・欠失多型で（1G/2G），G の挿入に傾向にあった（表１）。

より転写因子結合配列が形成され，転写活性が上昇する。
MMP-3 の遺伝子多型は，-1171 に位置するアデニン（A）

表１AgP，CP，HC 各群の MMP-1，MMP-3 遺伝子多型頻度

挿入・欠失多型（5A/6A）で，5A アレルのほうがよりAgP高いプロモーター活性を示すことが明らかになってい％る。これらの遺伝子多型は，子宮がん・急性心筋梗塞等

MMP-1 遺伝子型に お い て 疾 患 と の 関 与 が 報 告 さ れ て い る。 ま た，
MMP-1 と MMP-3 遺伝子はともに染色体 11q22.3 に位

diseases の一つとして位置づけられ，その発症・進行に％HC％

n2G/2G 35.1 13 47.3

97 41.5

591G/2G 46.0 17 40.0

82 43.7

621G/1G 18.9

26 14.8

217 12.7n

アレル頻度＊2G58.1 43 67.3 276 63.4 1801G41.9 31 32.7 134 36.6 104

アレル保有率＊＊

2G+81.1 30 87.3 179 85.2 121

2G-18.9

7 12.726 14.85A/5A0.005

置している。
歯 周 炎 は 多 因 子 性 疾 患 で あ る と 同 時 に，common

CPnMMP-3 遺伝子型遺伝子多型の関与が示唆されている。そこで，今回新し2.45A/6A 45.9 17 28.3

212.8458 26.8

386A/6A 54.1 20 69.3 142 70.4 100

くリアルタイム PCR システムを用いて日本人におけるアレル頻度＊

MMP-1，-3 遺伝子多型の頻度について検索し，歯周炎との関連性について検討した。

アレル保有率＊＊＊

5A23.0 17 16.66A

77.0 57 83.4 342 83.8 238

68 16.25A+

45.9 17 30.7

5A-

54.1 20 69.3 142 70.4 100

63 29.64642

アレル頻度：総アレル数（AgP=74,CP=410,HC=284）に対する各アレルの頻度
アレル保有率：各アレルをひとつでも保有するものの割合＊＊− 63 −272
表２新潟歯学会誌
慢性歯周炎の重症度別にみた MMP-1，MMP-3 遺伝子多型の頻度
重度％

MMP-1 遺伝子型

アレル頻度＊
アレル保有率＊＊MMP-3 遺伝子型

中等度
n％

軽度

クエンシング法より簡便・迅速でしかも正確であることが確認された。今後も他の SNPs 解析に有用であると思われる。

％

n2G/2G 53.6 30 44.0

37 46.1

301G/2G 33.9 19 41.7

35 43.128

保有率は，以前に正常日本人で報告されたものとほぼ同

1G/1G 12.5

12 10.8

7様の結果であったが，他の人種の報告とは異なるもので2G70.5 79 64.9 109 67.788あった。

1G29.5 33 35.1

59 32.3

422G+87.5 49 85.7

72 89.2

58

2G-12.5

7 14.312 10.87型がその感受性や進行度に影響しなかった理由として，

5A/5A

3.6

2

13.1

2以下のことが考えられる。まず，日本人は正常者でも5A/6A 21.4 12 27.4

23 35.4

23

MMP-1 のリスクアレルである 2G 保有率が高いといっ

6A/6A 75.0 42 71.4

60 61.540

25 20.8

27た人種による違いがあげられる。次に，MMP-1，-3 は

7 14.3n36（2）：2006

1.2

今回の HC 群における遺伝子型，アレル頻度，アレル日本人歯周炎患者において，MMP-1，-3 の遺伝子多アレル頻度＊

5A14.3 16 14.96A85.7 96 85.1 143 79.2 103

共に歯周炎における結合組織・骨組織破壊において重要

アレル保有率＊＊

5A+25.0 14 28.6

24 38.5

25な役割を果たしていると考えられるが，同時に治癒や組5A-75.0 42 71.4

60 61.540

織リモデリングにも関与している。また，MMPs はサ
イトカイン，成長因子などのさまざまな局所因子によっCP 群をさらに重症度別に軽度，中等度，重度の３群て転写調節を受けていること，他の MMPs が機能を代に分類して同様の解析を行ったところ，MMP-1 2G アレ償していること，MMP-1 のノンリスクアレルと MMP-3ル頻度とアレル保有率が重度群で高い傾向にあったが統のリスクアレルが連鎖していること，TIMPs との量的計学的有意差は得られなかった。MMP-3 についても統バランス，についても考慮する必要がある。

計学的有意差は認められなかった（表２）。

以上より，MMPs の発現は遺伝子多型の影響だけで推定ハプロタイプ解析では，1G-5A ハプロタイプが他なく，サイトカインネットワークなどを含めて複雑にコ群と比較して AgP 群に多いものの，統計学的な有意差ントロールされており，日本人歯周炎患者において，までは届かなかった（p=0.076）（表３）。

MMP-1，-3 遺伝子多型のみでの発症・重症度への影響は小さいと結論付けた。

表３

推定ハプロタイプ頻度

ハプロタイプ

AgP

CPHC

1G-5A

23.0

14.9

14.4

1G-6A

18.9

17.8

22.2

2G-5A0

1.7

1.8

2G-6A

58.1

65.6

61.6

【参考文献】
Manami Itagaki, Takehiko Kubota, Hideaki Tai, Yasuko
Shimada, Toshiya Morozumi and Kazuhisa Yamazaki ：Matrix metalloproteinase-1 and -3 gene promoter
polymorphisms in Japanese patients with periodontitis.

値はすべて％

Journal of Clinical Periodontology 2004;31（9）: 764-9.

【考察および結論】
今回用いた TaqMan プローブを利用したリアルタイム PCR システムは，従来の RFLP 法やダイレクトシー− 64 −