歯科用インプラント周囲の炎症に対するチタンの影響について

Titanium as a Possible Modifier of Inflammation Around Dental Implants.

抄録

目的:

インプラント周囲疾患の正確な病因は未だ不明である。分子マーカーに関する重要な情報は得られているが、生体腐食の可能性に関連するバイオマーカーに関する研究はほとんどない。本研究では、インプラント周囲のクレヴィキュラー液（PICF）のチタン（Ti）汚染の可能性を評価し、臨床所見、炎症性メディエーター、および Ti レベルの関連性を調べることを目的とした。

PURPOSE: The exact etiopathogenesis of peri-implant diseases remains unclear. While significant information on molecular markers is available, studies on biomarkers related to possible biocorrosion are sparse. This study aimed to evaluate periimplant crevicular fluid (PICF) for possible titanium (Ti) contamination and explore associations between clinical findings, inflammatory mediators, and Ti levels.

材料と方法:

本断面研究では、インプラント支持の修復物（機能的に1年以上経過）を有する患者を募集した。人口統計学、全身状態、歯周病歴を記録した。インプラント周囲/歯周病の診断とインプラント周囲軟組織の炎症の重症度を評価するために、臨床評価を行った。インプラントと隣接歯の両方からクレヴィキュラー液（CF）を採取し（PICF、歯肉クレヴィキュラー液［GCF］）、Ti（誘導結合プラズマ質量分析）および炎症メディエーター（V-plexアッセイ）について分析した。線形混合効果モデルを用いた重回帰分析により、臨床診断、PICF/GCFサイトカイン、Ti濃度間の関連性の可能性を分析した。

MATERIALS AND METHODS: Patients with implant-supported restoration (≥ 1 year in function) were recruited for this cross-sectional study. Demographics, systemic, and periodontal health history were recorded. Clinical evaluations were conducted to reach peri-implant/periodontal diagnoses and grade severity of peri-implant soft tissue inflammation. Crevicular fluid (CF) was collected from both implants and adjacent teeth (PICF, gingival crevicular fluid [GCF]) and analyzed for Ti (inductively coupled plasma mass spectrometry) and inflammatory mediators (V-plex assays). Multiple regression analysis with a linear mixed effect model was used to analyze possible associations between clinical diagnosis, PICF/GCF cytokine, and Ti concentrations.

結果:

117本のインプラント（9年±1年使用）を使用した77名の患者（62±2歳、男性39名）を対象とした。糖尿病、歯周炎、喫煙は、それぞれ8%、39%、39%であった。インプラント79部位（63人）がCFサイトカイン解析の対象となり，そのうち45部位（42人）がTi解析とペアで解析された．IL-1β、IL-6、IL-10、INF-γの対数変換PICF濃度には、健康な状態から疾患への統計的に有意な増加が認められた（P ≤ 0.05）。また、IL-8、IL-13、TNF-αの対数変換したPICF濃度では、健康な状態から重度の臨床的炎症まで統計的に有意な増加が検出された（P≦0.05）。Tiは、PICFおよびGCFサンプルの大部分（82％）で検出された。疾患状態に基づく対数変換したTi濃度に統計的な有意差はなかった。しかし、部位特異的な健康状態についてデータを調整した場合、対数変換したTi濃度は、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-8、IL-13、INF-γ濃度と正の相関があった（P ≦ 0.05）。

RESULTS: Seventy-seven patients (aged 62 ± 2 years; 39 male) with 117 implants (9 ± 1 years in function) were recruited. Diabetes, positive periodontitis history, and current/former smoking were reported by 8%, 39%, and 39% of subjects, respectively. Seventy-nine implant sites (63 patients) were included in CF cytokine analysis, and 45 of these sites (42 patients) were paired with Ti analysis. Statistically significant increases from health to disease were noted in log-transformed PICF concentrations of IL-1β, IL-6, IL-10, and INF-γ (P ≤ .05). Also, statistically significant increases from health to severe clinical inflammation were detected in log-transformed PICF concentrations of IL-8, IL-13, and TNF-α (P ≤ .05). Ti was detected in the majority (82%) of PICF and GCF samples. There was no statistically significant difference in log-transformed Ti concentration based on disease status. However, log-transformed Ti concentration was positively correlated to IL-1β, IL-2, IL-4, IL-8, IL-13, and INF-γ concentrations when data were adjusted for site-specific health (P ≤ .05).

結論:

Tiは、健康な状態でもPICFと隣接するGCFで検出可能であった。特異的炎症メディエーター濃度は、インプラント周囲疾患で増加し、インプラント周囲の健康状態をデータで調整した場合でも、Ti濃度と有意に関連していた。GCFの炎症性メディエーター濃度の上昇は、Ti濃度の上昇とも関連していた。インプラント周囲および歯周組織に対するチタンの影響については、さらに長期的な調査が必要である。

CONCLUSION: Ti was detectable in PICF and adjacent GCF, even in health. Specific inflammatory mediator concentrations were increased in peri-implant disease and significantly associated with Ti concentrations, even when data were adjusted for peri-implant health status. Increased GCF inflammatory mediator concentrations were also associated with increased Ti concentrations. Ti effects on peri-implant as well as periodontal tissues require additional longitudinal investigations.