新規のジンジバリス阻害剤の生体内およびex vivoでの作用は、多種バイオフィルム、炎症反応、歯周骨減少に対するものである。

In vivo and ex vivo actions of a novel P. gingivalis inhibitor on multi-species biofilm, inflammatory response and periodontal bone loss.

• Meng-Hsuan Ho
• Hatice Hasturk
• Daphne F Young
• Hua Xie

抄録

慢性歯周炎は、世界的に最も一般的な感染性炎症性疾患の一つである。この疾患に対する現在の治療法は、口腔内微生物群集の要となる細菌であるポルフィロモナス・ジンギバリスのような病原体が歯周病菌として再出現し、微生物相と宿主との間の共生障害を引き起こすため、部分的にしか、また一時的にしか成功していません。我々はこれまでに、P. gingivalisを特異的に標的とし、in vitroでその病原性を低下させるP. gingivalisのペプチド阻害剤（SAPP）を報告している。ここでは、SAPPが宿主の自然免疫系を抑制するP. gingivalisの能力を調節できることを示している。サイトカインアレイ解析を用いて、ヒト口腔ケラチノサイト（HOKs）の培養液中のIL-6、IL-8、およびMCP-1を含むいくつかのサイトカインのレベルが、P. gingivalisの存在下で有意に減少することを発見した。一方、これらのサイトカインのレベルは、HOKsの培養液中では、SAPP処理により少なくとも部分的に回復した。さらに、SAPPが混合種の口腔内細菌によるバイオフィルム形成を効率的に抑制し、これらの細菌によって誘導される異常な自然免疫応答を有意に減衰させることをex-vivoアッセイで観察した。また、マウスモデルを用いて、SAPPがP. gingivalisによって誘導される歯槽骨の損失を抑制することを実証した。これらの結果は、SAPPがP. gingivalisとその関連細菌群を特異的に標的としていることを示唆しており、歯周炎の新たな治療法としての可能性を示唆している。

Chronic periodontitis is one of the most common infectious inflammatory diseases worldwide. Current therapeutic options for the disease are only partially and temporarily successful due to periodontal re-emergence of pathogens such as Porphyromonas gingivalis, a keystone bacterium in the oral microbial communities, which elicits a dysbiosis between the microbiota and the host. Previously, we reported a peptide inhibitor of P. gingivalis (SAPP) that specifically targets P. gingivalis and reduces its virulence potential in vitro. Here, we show that SAPP can modulate the ability of P. gingivalis to suppress the host innate immune system. Using a cytokine array analysis, we found that the levels of several cytokines including IL-6, IL-8, and MCP-1 in the culture media of human oral keratinocytes (HOKs) were significantly diminished in the presence of P. gingivalis. Whereas the levels of these cytokines were restored, at least partially, in the culture media of HOKs by SAPP treatment. Furthermore, we also observed in an ex-vivo assay that SAPP efficiently inhibited biofilm primed formation by mixed species oral bacteria, and significantly dampened the abnormally innate immune responses induced by these bacteria. We also demonstrated, using a mouse model, that SAPP could prevent alveolar bone loss induced by P. gingivalis. Our results suggest that SAPP specifically targets P. gingivalis and its associated bacterial communities and could be envisioned as an emerging therapy for periodontitis.

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