虫歯リスク評価を改善するためのデバイスとしての幼児の唾液タンパク質の分析 (DecodECC)

プロジェクトの概要

幼児期の虫歯（ECC）という用語は、6歳以下の子供の1つ以上の腐敗、欠落（虫歯のため）、または埋められた原発性の存在を説明しています。 ECCの危険因子は、頻繁な砂糖消費、不十分な口腔衛生、ならびに小児の虫歯の主要な病因と考えられているミュータンストレプト球菌のグループなど、類似の細菌とのコロニー形成であることが示されています。 Prevotella sppなどの他の細菌。 Lactobacillus spp。、および真菌Candida albicansは、ECCの発達と進行に関連していることが示されました。 ヒト唾液中のタンパク質は、さまざまな生来の防御メカニズムによって経口微生物の生存に影響を与える可能性があり、したがって、口腔微生物叢の組成に影響を与えます。 同時に、細菌は、多糖類の生産など、さまざまなプロセスを強化するためのタンパク質を生産しています。 プロテオミクスという言葉は1つの種のすべてのタンパク質の探求をカバーしていますが、メタプロテオミクスは宿主との相互作用において微生物群集のタンパク質の調査に関連しています。ホスト・ミクロビオータ・クロストーク。 全体として、微生物であろうと人間の起源であろうと、幼児の唾液のタンパク質組成は、ECCのリスク評価と同様に、早期診断のためのバイオマーカーの実装を支援する可能性があります。

この研究の目的は、ハイスループットプロテオミクスを使用して、ECCのさまざまなリスクのあるスウェーデンのコミュニティの3歳の子供のコホートにおける全体的な唾液タンパク質組成を調査することを目的としています。

簡単に言えば、50人の3歳の子供が、それぞれ2つの公共の歯科医療センター、フォークタンドヴァーデンダンデリドとフォークタンドヴァーデンヤルバで募集されます。 このプロジェクトは、臨床部品（ステージ1）および分析研究所部品（ステージ2）で構成されています。 ステージ1には、患者の募集、唾液スワブサンプルの収集、および臨床検査が必要になり、特にECCの存在に重点が置かれます。 ステージ2では、唾液のプロテオーム特性評価が行われる分子分析部分を含みます。 この分子分析部品は、それぞれのコア施設のサポートを受けて、Karolinska Institutetの歯科医学部で実施されます（スケールレス）。

調査官は、car虫のない子供と比較して、ECCの影響を受けた子どもたちに違いのプロテオミクスおよびメタプロテオミクスの唾液プロファイルが存在すると仮定し、これらは2つのコミュニティに抵抗したコホート間でもたらされるECCのすでに特定されたリスクに関連していると仮定しています。

目的と目的

このプロジェクトの目的は、ECCの将来の分子診断リスクおよび健康促進因子を特定する目的で、文書化されたさまざまな虫歯リスクを持つコミュニティからの2つの3歳の子供のコホートの唾液の組成を分析するためのプロテオミクス技術を利用することを目的としています。

主要な研究の質問

•宿主のプロテオームおよびメタプロテオームプロファイル（タンパク質の発現と存在量）は、研究のさまざまなコホートの個人のcar虫の有病率との相関を示すことができますか？

二次研究の質問

1. ストックホルムのさまざまな社会経済的に特徴付けられたコミュニティからの採用された子供のコホート間で、虫歯のプロフィールはどのように異なりますか？
2. ホストのプロテオームとメタプロテオームのプロファイルは、car虫の影響を受けた子供とcar虫のない子供の間でどのように異なりますか？

3. ホストのプロテオームとメタプロテオームのプロファイルは、どのように相関していますか。

   • a）インタビューのアンケートで対処されたリスク要因？
   • b）虫歯の臨床状態と重症度は？

調査官は、FolkTandvårdenDanderydと比較して、ECCのより高い有病率がFolkTandvårdenJärvaに登録され、臨床および社会経済的リスクの状態に応じた唾液組成にプロテオーム（宿主と微生物）のバリエーションがあると仮定しています。

背景

幼児期の虫歯（ECC）は、就学前の子供の一次歯列、つまり6歳未満の子供の主要な歯列に見られるcar虫として定義されています。 予防歯科では大きな進歩が示されましたが、ECCは世界中の多くの子供にとって大きな健康問題のままです。 限られた代表的なデータにもかかわらず、さまざまな国からの報告によると、2〜3歳の子供のECCの有病率は一般に12％から27％の範囲であることが示されています。 ECCは、収入が低い社会的に恵まれない少数派グループでより一般的であることがわかっていることが示されています。 ストックホルムの歯虫のリスクが高い地域で行われた以前の研究は、文化、民族、ライフスタイル、食事パターン、口腔衛生慣行などの要因を考慮して、移民の背景がECCの開発の強力な予測因子であることを示しています。 これは、ダンデリドやヤルヴァのコミュニティなど、ストックホルム郡の社会経済的に異なるコミュニティでcariological状態の違いが見られる可能性があるという仮説につながります。

さらに、唾液は、口腔衛生の維持に関与する重要な生物学的調節因子として議論されています。 唾液サンプル収集のシンプルさと非侵襲性に基づいて、最近、診断ツールとしてのこの複雑な体液の使用に関心が高まっています。

いくつかの研究では、患者の頻度のバイオマーカーとしての唾液タンパク質の潜在的な使用が調査されており、唾液タンパク質の性質と歯虫の発生の両方との間の相関を示唆しています。

さらに、Mutans Streptococci、Prevotella spp。、C。albicansなどのより高いレベルの微生物と、幼稚園のcar虫の有病率の増加との間に強い相関が見られました。 プロテオミクスという用語は、単一の種のすべてのタンパク質の研究を伴いますが、質量分析ベースのメタプロテオミクスは、宿主との相互作用において細菌群集のタンパク質の特性評価に焦点を当てています。 文献では、限られた数の研究のみがバイオフィルムの歯虫のメタプロテオームに対処しています。

しかし、これらの発見は通常、青年または成人で観察されており、幼児の経口微生物叢と宿主免疫系との相互作用の調査は不足しています。

したがって、この研究の目的は、ECCの潜在的なバイオマーカーを実装するために、人間および細菌のメタプロテオーム特性の知識を拡大することを目的としています。

プロジェクトの説明

この学際的なプロジェクトは、ストックホルムのLänsLandstinget（SLL）でのFolktandvårdenのコラボレーションを通じて達成されます（Dr. マリアアンダーソン）および歯科医学部（KI）（Dr. Franziska HetrodtとGeorgios Belibasakis教授）。 さらに、プロジェクトの分析部分は、Ki Campus SolnaのProteomics Biomedicum施設によってサポートされます。 このプロジェクトは、臨床（ステージ1）および実験室部（ステージ2）内で実行されます。 プロテオミクスワークフローは、確立されたプロトコルに従って実行されます。

ステージ1。2項比較のための2尾のF分散検査に基づいて、募集、臨床検査、および唾液サンプル収集電力分析（FolkTandvårdenDanderyd対FolkTandvårdenJärvaで検査された3歳の子供と3歳の子供を検査した3歳の子供たちは、最低サイズの5％の標準サイズの5％の標準サイズで、潜在的なドロップアウトまたは不完全なデータを説明する過剰で、両方の研究グループで必要な50人の参加者の最小サンプルサイズが明らかになりました。

ECCの有無にかかわらず、JärvaとDanderydのFolktandvårdenClinicから子供が募集されます。 スウェーデンでは、歯科医療は子供にとって無料であり、口腔の健康状態の最初の歯科検査は、3歳で日常的に行われます。 このため、ストックホルムのFolkTandvårdenクリニックは、3歳の乳児の口腔の健康状態を評価するイベントを手配しています。 これは、同じ年齢の子供の大規模なコミュニティグループと同等の環境的および社会経済的要因を集めて調べるユニークな機会です。

したがって、調査員は、較正された日時を持つ自己定義された集団で構成される2つの研究コホートを目指しています。 2つの研究コホートの募集は、マリア・アンダーソン博士とフランツィスカ・ヘトルト博士によって監視されます。 書面によるインフォームドコンセントは、研究参加の前提条件として得られます。 病歴が奪われ、虫歯の影響を受けた疾患の子供が撮影されます。 喘息は登録されます。 セックスなどの人口統計情報は、各研究参加者について記録されます。 一般的な病気、食事や歯磨きの習慣、言語、倫理的背景、親の教育レベルなどの社会文化的要因に関する情報は、アンケートによって記録されます。

すべての患者（n = 100）は、サンプリングの2時間前に、食べる、飲酒、すべての経口衛生処置を控えるように要求されます。 患者は、水道水で口をすすぎ、サンプル希釈を避けるために5分間待つように求められます。 唾液収集は、SWABベースの唾液収集法[Salivabio Children's Swab（アイテム番号5001.06）]によって実行されます。 このため、綿のスワップは舌の下でやさしく動き、15mlの滅菌サンプルチューブに入れ、すぐに-80°Cフリーザーに移動してスナップフリーズをします。 サンプルの取得と凍結の間の時間は、サンプルの損傷を避けるために30分を超えてはなりません。 患者の記録にリンクされた各サンプルに一意のIDコードが与えられます。 分析の前に、唾液サンプルを氷の上で解凍し、遠心分離（4000 rpm、20分、4°C）に唾液上清を得て、さらに使用するまで-80°Cで再び凍結しました。 個々の子供の臨床標準検査は、キャリブレーションされた審査官（歯科医または歯科衛生士）によって唾液サンプルを取得した後に実施されます。 学習メンバーの募集前に、臨床ビデオと指示でキャリブレーションが実行されます。 虫歯の頻度は、減衰したミス・フィル・トゥイン（DMFT）インデックスとICDASの合併によって登録されます。 指示どおりに歯科治療が行われます。 患者ジャーナルT4（Carestream Dental）の歯科評価とリスク分類は、ストックホルムのFolkTandvårdenの従業員によって行われます。

ステージ2。収集された唾液のプロテオームプロファイリングこのプロジェクトで実行された高スループットプロテオミクス分析には、宿主プロテオミクス（ヒトタンパク質）とメタプロテオミクス（ポリ微生物群集タンパク質）の両方が含まれます。 これらの分析では、キャンパスフレミングスバーグのANA Futura LaboratoriesとCampus SolnaのProteomics Biomedicum施設で提供される専門知識と施設の組み合わせが必要です。 唾液サンプルは事前にハンドルされ、ラベルフリーの定量的プロテオーム解析を通じて処理されます。 サンプルのタンパク質濃度を測定し、同じ量（通常20 µg/反応）に希釈します。 質量分析シングルセルプロテオミクス分析の場合、96ウェルプレートの単一細胞がキャンパスソルナのプロテオミクスバイオメディカム施設に送信され、確立されたルーチンに従ってサービスモードで分析されます。 簡単に言えば、サンプルは最初にタンパク質抽出とトリプシン消化を受けます。 その後、ペプチドサンプルにタンデム質量タグ（TMT）試薬を使用してラベル付けされ、乾燥させ、タンデム質量分析（LC-MS/MS）分析を伴う液体クロマトグラフィーを施します。 その後、取得したプロテオームデータは既知のタンパク質データベースに対して注釈が付けられ、異なる研究グループ間のタンパク質調節パターンと経路濃縮が評価されます。

一般的なタイムライン

これは、次の手順に従って3年目のプロジェクトです。 倫理的適用は2024年秋に承認され、参加者の募集とサンプル収集を伴う臨床部品（ステージ1）が2025年春に計画されています。 唾液分析を含む実験室部品（ステージ2）は、すべてのサンプルの等しい処理を確保するために、ステージ1（2025年秋 - 2026年秋）の完了後に開始されます。 データ分析が実施され、調査結果は2027年秋に公開されます。

意義

幼児期のcar虫は、世界中の乳児や幼稚園の子供たちに影響を与える主要な口腔健康問題です。 ECCは、ECCが主に社会的に恵まれない集団で発生することが以前に示されていたため、ECCの形成における主な危険因子は、微生物学的、食事、環境リスク要因に分類できます。 ECCと診断された場合、子供は将来、この病気のより高度な臨床像を示す可能性があります。 これまでのところ、分子メカニズムの役割と、虫歯活性のない子供たちにおける宿主ミクロビオティアクロストークは、完全には理解されていません。 このプロジェクトの発見は、分子の方法の出現をよりよく理解し、最終的に疾患の臨床症状が起こる前に診断と予防のための潜在的な治療標的とバイオマーカーを特定するのに役立ちます。 さらに、脆弱な環境にさらされた子どもたちには、潜在的な協力的なバイオマーカーが見つかりましたが、生き残ったcar虫です。