歯周炎バイオマーカーの発見と検証

歯周炎は中国における主要な公衆衛生問題です：6000万人の高齢者の咀嚼機能喪失の原因となっており、4億〜5億人の成人が同じ疾患経路をたどっています。 さらに、歯肉炎および初期段階の歯周炎はすべての年齢層で非常に高い有病率を示しています。 2021年のランセット疾病負担研究は、2050年までに進行期歯周炎が47.8％増加し、無歯顎症が217％増加するという中国の口腔保健に関する懸念すべき予測を提供しています。 一連の調整された行動が実施されない限り、中国の医療システムではこれらの数値は管理できません：i) 学校や職場での口腔衛生を促進する健康教育、ii) 効果的なAIベースの自己検出戦略と高リスク対象者の正確な識別、iii) 効率的な治療法、iv) 医療システムの再編成。

私たちは、アプリを通じて一般人口向けに、自己検出AIベースのスクリーニング検査を開発し、特許を取得し、検証しました。 これは、いくつかの検証済みの質問と、活性化マトリックスメタロプロテイナーゼ8（aMMP8）を検出するためのラテラルフローイムノアッセイの性能に基づいています。 このアルゴリズムは、重度の歯周炎の正確な自己検出を可能にします。 しかし、このシステムは、臨床的に明らかな歯周炎のない（歯肉炎および初期歯周炎に一致する表層炎症を示す）対象者で、将来的に疾患を発症する可能性のある者を識別することはできず、したがって、早期介入の対象となるべき者を特定できません。 この制限は、表層炎症（歯肉炎）が歯周炎に変化する過程に関する知識不足によるものです。 この制限は、最近発表されたNIH支援の米国診断試験結果（歯周炎発症バイオマーカーの検出（および進行））に明らかです。 彼らの研究で、Telesら（2024）は、歯肉炎対象者のほぼ24％が12か月間で歯周炎に進行するが、唾液または血清バイオマーカーを同定できなかったことを示しています。 同様に、私たちが最近完了した研究（Liら、準備中）でも、疾患発症および進行のための高精度なバイオマーカーを同定できませんでした。 重要なことに、米国および私たちの研究は、現在の疾患過程に関する大まかな知識に基づいて同定された仮定のバイオマーカーをテストしました。 基礎知識のギャップが現在明らかであり、歯周炎の早期検出能力を制限しています。 さらに、ミリメートル目盛り付き歯周プローブによる臨床検査に基づく現在の大まかな鑑別診断は、歯肉炎と初期段階の歯周炎を正確に区別できず、グラウンドトゥルース定義（ゴールドスタンダード）を複雑にしています。

本研究では、臨床的に区別不可能な歯肉炎とステージI歯周炎の混合集団を2つ以上のクラスターに区別する能力をテストするために、マルチオミクスアプローチを実施することを提案します。 このバイオマーカー発見フェーズでは、複数の最先端手法を使用する予定です：i) 組織生検のレーザー走査顕微解剖プロテオミクス、ii) 従来の唾液プロテオミクス、iii) 組織生検トランスクリプトミクス、iv) ショットガンマイクロバイオーム分析。 これらの手法は、以下の仮説をテストするために不可知論的アプローチで適用されます：

1. 歯肉炎およびステージI歯周炎対象者の混合集団から、2つ以上の対象者クラスターを同定することが可能である。
2. クラスターは、宿主由来のバイオマーカーおよび/またはマイクロバイオーム因子と、歯周炎への進行リスクに基づいて異なる。
3. 疾患生物学を探索するために使用された異なるアプローチに従って同定された対象者間で、バイオマーカーパスウェイと微生物病原性因子は一般的に一致する。
4. 歯周炎発症を予測するために使用できる限られた一連のバイオマーカーを同定することが可能であり、したがって、この高リスク集団に対する早期介入を対象とすることができる。