慢性歯周炎における可溶性および細胞性TLR（toll like receptor）-2および4の異なるプロファイル

Differential profiles of soluble and cellular toll like receptor (TLR)-2 and 4 in chronic periodontitis.

抄録

慢性歯周炎は、複雑な微生物バイオフィルムによって始まり、歯の支持組織の破壊を引き起こす宿主応答によって媒介される一般的な炎症性疾患である。病原体の宿主認識は、多くの微生物群に共通する保存された分子パターンに結合するToll様受容体（TLR）によって媒介される。口腔上皮細胞はTLR-2およびTLR-4を介してほとんどの歯周病細菌に反応する。膜結合型レセプターに加えて、可溶性型のTLR-2（sTLR-2）およびTLR-4（sTLR-4）が同定されており、微生物のリガンドと結合することによって制御的役割を果たすと考えられている。sTLR-2は膜レセプターの細胞外ドメインの脱落によって生じることが示されており、sTLR-4は代替スプライシング型であると考えられている。これまでに多くの研究が、慢性歯周炎患者の唾液中に生存剥離上皮細胞数が増加していることを報告している。本研究の目的は、唾液中のsTLR-2およびsTLR-4と、対をなす上皮細胞関連TLR-2/4 mRNAの、慢性歯周炎の診断マーカーとしての潜在的価値を調べることである。歯周炎または歯肉炎のいずれかを有する40人から、インフォームド・コンセントを得て非刺激の全唾液を採取した。唾液中のsTLR-2およびsTLR4を酵素結合免疫吸着法により測定した。唾液中の上皮細胞におけるTLR-2およびTLR-4の転写物は、リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応によって測定した。sTLR-2のレベルは逆相関を示したが、sTLR-4は歯肉炎コホートの臨床パラメータと正の相関を示した。興味深いことに、歯周炎コホートでは、この2つの相関関係は失われ、宿主反応の調節異常が示された。一方、歯周炎コホートでは、sTLR-2と一対の上皮細胞関連TLR-2 mRNAが直接的な相関関係（r2 = 0.62）を示したのに対し、sTLR4とTLR-4 mRNAは逆相関関係（r2 = 0.53）を示した。唾液中のsTLR2およびsTLR4と、上皮細胞中のそれぞれの転写産物を総合的に評価することで、歯肉炎から歯周炎への疾患進行の臨床的に適切なマーカーが得られる可能性がある。

Chronic periodontitis is a common inflammatory disease initiated by a complex microbial biofilm and mediated by the host response causing destruction of the supporting tissues of the teeth. Host recognition of pathogens is mediated by toll-like receptors (TLRs) that bind conserved molecular patterns shared by large groups of microorganisms. The oral epithelial cells respond to most periodontopathic bacteria via TLR-2 and TLR-4. In addition to the membrane-associated receptors, soluble forms of TLR-2 (sTLR-2) and TLR-4 (sTLR-4) have been identified and are thought to play a regulatory role by binding microbial ligands. sTLR-2 has been shown to arise from ectodomain shedding of the extracellular domain of the membrane receptor and sTLR-4 is thought to be an alternate spliced form. Many studies have previously reported the presence of elevated numbers of viable exfoliated epithelial cells in the saliva of patients with chronic periodontitis. The objective of this study was to investigate the potential value of salivary sTLR-2 and sTLR-4 together with the paired epithelial cell-associated TLR-2/4 mRNA as diagnostic markers for chronic periodontitis. Unstimulated whole saliva was collected after obtaining informed consent from 40 individuals with either periodontitis or gingivitis. The sTLR-2 and sTLR4 in saliva was measured by enzyme-linked immunosorbent assay. The TLR-2 and TLR-4 transcript in the epithelial cells in saliva was measured by real time polymerase chain reaction. While levels of sTLR-2 exhibited an inverse correlation, sTLR-4 positively correlated with clinical parameters in the gingivitis cohort. Interestingly, both correlations were lost in the periodontitis cohort indicating a dysregulated host response. On the other hand, while the sTLR-2 and the paired epithelial cell associated TLR-2 mRNA exhibited a direct correlation (r2 = 0.62), that of sTLR4 and TLR-4 mRNA exhibited an inverse correlation (r2 = 0.53) in the periodontitis cohort. Collectively, assessments of salivary sTLR2 and sTLR4 together with the respective transcripts in the epithelial cells could provide clinically relevant markers of disease progression from gingivitis to periodontitis.