義歯洗浄剤は床用レジン表面の粗さにあまり影響を与えない(メタアナリシス）

2023/07/23

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5代目歯科医師(高知市開業)
東京医科歯科大学卒業(47期）
同大学院修了
【非常勤講師】
徳島大学
岩手医科大学

抜髄をした歯に歯根破折が起こりやすくなる原因についての論文をシリーズで読んでいこうと思っていたのですが、仕事の都合上、義歯洗浄剤についてのエビデンスをもっと深掘りする必要が出ましたので、とりあえず抜髄後の話は後回しにさせて頂きます。

文献検索していたら、今年出たばかりのメタアナリシスを発見しました。義歯洗浄剤がらみでメタアナリシスはなかなかなく、以前読んだ論文「アルカリ過酸化物の義歯洗浄剤で義歯の表面が荒くなる。システマティックレビュー＋メタアナリシス」ぐらいではないかと思います。今回は義歯洗浄剤が義歯の表面粗さとCandida albicansの付着とバイオフィルム形成についてのメタアナリシスを読んでいきたいと思います。

Do denture cleansers influence the surface roughness and adhesion and biofilm formation of Candida albicans on acrylic resin? Systematic review and meta-analysis
Amanda Costa Ferro¹, Juliana Homem Padilha Spavieri¹, Beatriz Ribeiro Ribas¹, Lais Scabelo¹, Janaina Habib Jorge¹
J Prosthodont Res. 2023 Apr 12;67(2):164-172. doi: 10.2186/jpr.JPR_D_22_00077. Epub 2022 Jul 13.
PMID: 35811135

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35811135/
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jpr/67/2/67_JPR_D_22_00077/_article/-char/ja/

Abstract

Purpose: To evaluate the influence of denture cleansers on the surface roughness, Candida albicans adhesion, and biofilm formation on denture base acrylic resins.

Study selection: Electronic databases and gray literature were searched using an individual search strategy. In vitro studies that evaluated the effects of immersion in denture cleansers on the surface roughness (µm) and antimicrobial activity (CFU/mL) on samples of heat-polymerized denture base acrylic resins were included.

Results: After screening, 17 studies were included, and a qualitative synthesis was performed. After assessing the risk of bias, only nine studies were included in the meta-analysis. The meta-analysis results showed that the evaluated solutions (0.5% sodium hypochlorite, 1% sodium hypochlorite, alkaline peroxide, and natural substances) did not influence the roughness of the acrylic resin. However, in the qualitative analysis, it was not possible to confirm an association between roughness and C. albicans adhesion and biofilm formation on the acrylic resin samples.

Conclusion: Denture cleansers did not affect the surface roughness of denture base acrylic resins.

目的：義歯洗浄剤が、義歯の表面粗さやCandida Albicansの付着、バイオフィルム形成に与える影響を評価することです。

研究の選択：データベースと灰色文献を検索しました。加熱重合型義歯床用レジンを義歯洗浄剤に浸漬した際の、表面粗さ(μm)、抗微生物作用(CFU/mL)に与える効果についてin vitroの研究を評価しました。

結果：スクリーニングの結果、17の研究を採用し、質的統合を行いました。バイアスリスクの評価後、メタアナリシスにはたった9つしか使用できませんでした。メタアナリシスの結果から、評価された水溶液(0.5%次亜塩素酸ナトリウム、1.0%次亜塩素酸ナトリウム、アルカリ過酸化物、天然物質）は義歯床用レジンの表面粗さに影響しませんでした。しかし、質的解析では、表面粗さとC. albicansの付着、バイオフィルム形成の間に相関を認めることは出来ませんでした。

結論：義歯洗浄剤は義歯床用レジンの表面粗さに影響を与えません。

ここからはいつもの通り本文を適当に抽出して意訳要約します。誤訳もあり得ますので、気になったら実際の本文をご確認ください。

緒言

義歯性口内炎は可撤式の義歯を装着している人に影響を与える炎症性過程です。義歯性口内炎は多因子性の疾患と考えられていますが、Candida属の口腔上皮、義歯表面への付着が発症や進行の主な要因です。加えて、多くの研究でCandida属が、口腔粘膜よりも対応する義歯内面から高頻度に分離されます。これは、義歯性口内炎の治療は主に義歯に注力するべきであることを示唆しており、Candida属がアクリルレジン表面に存在すると再感染の原因になりえます。

義歯表面のバイオフィルムを減らすために色々な方法、例えば、ブラッシングや洗浄剤への浸漬が行われてきました。分離プロセスとして考えたとき、ブラッシングの有効性は、表面の粗さや気泡などといったレジンの不規則性により減少します。そのため、効果的に微生物を非活動化するために、2つの方法の併用が推奨されます。同時に、義歯洗浄剤の使用には、主にアクリルレジンの物性、機械的性質にダメージを与えるという欠点があることも研究によって示されています。

義歯内面のトポグラフィー特性と、C.albicansの付着との間にも関連性が認められます。表面粗さはC.albicansの付着を促進するかもしれません。加えて、単位面積あたりの真菌数とぬれ性には相関があります。疎水性が増加すると、細菌付着が減少します。洗浄剤がアクリルレジンの表面特性にダメージを与える可能性があるので、加熱重合型レジンに害が少ない洗浄剤を選ぶ事が重要です。表面を荒くするなどの洗浄剤の悪い影響を抑制できれば、微生物の付着と増殖を減少させることができ、結果的に義歯性口内炎を予防に繋がります。

そのため、本研究の目的は、洗浄剤が表面粗さ、アクリルレジンのC.albicansへの付着、バイオフィルム形成に与える影響を評価したin vitroの研究についてシステマティックレビューとメタアナリシスを行う事です。仮説は、洗浄剤は表面粗さ、C.albicansの付着、バイオフィルム形成を変化させないです。

方法

本システマティックレビューとメタアナリシスはINPLASY202120039に登録しました。PICOに基づいたクエスチョンをたてました。

採用基準

加熱重合レジンを用いた、一般的に使用されている水溶液浸漬(次亜塩素酸ナトリウム、アルカリ過酸化物、グルタルアルデヒド、クロルヘキシジン、石けん、天然物質)による消毒、浸漬時間は問わない、in vitroの研究を採用しました。加えて、表面粗さ(μm)、C.albicansの付着、バイオフィルム形成についての微生物学的評価(CFU/mL)を計測し、コントロールとして水道水または生理食塩水を採用した研究としました。

検索手法

データベース検索(PubMed、Embase、Scopus、Web of Science、Literatura Latino-americana e do Caribe em Ciências da Saúde (LILACS)、Biblioteca Brasileira em Odontologia (BBO)

ハンドサーチ：データベース検索の引用文献リスト＋灰色文献

2名が独自に検索、言語、発行年の縛り無し

研究の選択

2名が独自にタイトルとアブストを元に選択後に、フルテキストを解析、採用基準に該当するならデータを抽出。
アブストとフルテキストが入手できないものは除外。
選択が全て終わった後に、2名の結果を比較し、採用除外が異なるものについてはディスカッションにて解決。必要なら3人目、またはエキスパートを読んでディスカッション。

バイアスリスク

in vitroの研究におけるバイアスリスクをアセスメントするツールがないため、the Office of Health Assessment and Translation(OHAT)のバイアスリスクを適用して評価を行いました。

そのため、以下の12項目について評価を行いました。選択バイアス、認知バイアス、実行バイアス、検出バイアス、報告バイアス、その他のバイアス。バイアスリスクを以下の段階に分類しました。低リスク、やや低リスク、やや高リスクまたは記載なし、高リスク。

2つの項目で高リスク、報告バイアスがやや高リスクと判定された研究は、高リスクであると考えられます。報告バイアス以外で高リスク1つの場合は中程度リスクと分類しました。高リスクが1つもないものを低リスクと分類しました。

データの合成

データの合成は、定性的、定量的(メタアナリシス）の両方で行いました。表面粗さは連続変数なので、定量的合成は効果量を用いました。方法論的・統計学的異質性のため、ランダム効果モデルを考慮しました。データの統計的不均一性の評価には、Higgins矛盾指数（I²）とCochrane検定（Chi²）を用いました。

結果

データベース検索の結果2219の研究がヒットし、タイトルとアブストを読んだ後には172が残り、全文を読んだ結果155が除外され、17の研究が採用されました(図1)。

9つの研究では、表面粗さは変化しないという結果でしたが、7つは化学洗浄を行った後には表面が有意に粗くなるという結果でした。アルカリ過酸化物浸漬後に表面が有意に粗くなると報告したのが4つありました。加えて、Arbeláezらは、0.5%次亜塩素酸ナトリウム浸漬で有意に表面が粗くなったと報告しました。Paranhosらは0.5%次亜塩素酸ナトリウム浸漬群では、アルカリ過酸化物浸漬群よりも有意に表面粗さが増加したと報告しました(表1)。また、クロルヘキシジン(0.2%、2%）浸漬、酸溶液浸漬でも表面粗さが増加したと報告されています。天然物質による表面粗さの増加はRachmadiらの報告のみで報告されていますが、抽出油と精油は表面粗さを変化なせなかったという報告が3つあります。

表面粗さと、C.albicansの付着、バイオフィルム形成の2項目を評価した研究は2つしかありませんでした。実験手法の違いにより、定性的評価のみを行いました(表2)。Arbeláezらの研究では、異なる洗浄剤に浸漬した後にはアクリルレジンの表面粗さが有意に増加しました。表面粗さの増加にかかわらず、C.albicansのバイオフィルム形成には有意差はありませんでした。Zoccolottiらは異なる中性石けんに異なる期間浸漬した後でも、バイオフィルム形成能に変化はなかったと報告しています。さらに、表面粗さにも変化もありませんでした。この結果の違いと、採用された研究の少なさのため、加熱重合型レジン表面粗さとC.albicansの付着、バイオフィルム形成能の関連性について見解はでませんでした。

バイアスリスクの判定では、8つの研究が高リスクと判定されました。そのため、この8つを除外してメタアナリシスを行いました。4つが中リスク、5つが低リスクと判定されました(図2)。バイアスリスクの評価後に、9つの研究でメタアナリシスを行いました。義歯洗浄剤により、0.5%次亜塩素酸ナトリウム群、1%次亜塩素酸ナトリウム群、アルカリ過酸化物群、天然物質群に分類しました。

0.5%次亜塩素酸ナトリウム群のフォレストプロット(図3)において、Paranhosらの研究では表面粗さの変化が認められました。対照的に、Arrudaらの研究では表面粗さが減少しました。他の研究は、メタアナリシス信頼区間（-1.16～1.25）に反映されている無効効果線をクロスしており、0.5%次亜塩素酸ナトリウムはアクリル樹脂の表面粗さを有意に変化させないことを示しています。

ドレーパリープロット(図4)では、Singhら、Paranhosら、Amaya Arbeláezらの研究は、図3と同じく無効効果線をクロスしている事がわかります。曲線が右側にシフトするとParanahosらの研究がありますが、表面粗さが増加する事を意味します。しかし、この研究は他の研究と比較して占めるウエートが小さいです。

3つの研究が1%次亜塩素酸ナトリウムが表面粗さに与える影響を評価しています(図5)。Zagoらは、1%次亜塩素酸ナトリウム溶液浸漬で、表面粗さが平均2.67μm変化したと報告しています。この変化量は他の研究での-0.48μm、0.03μmと比較して妥当な変化量ではありません。さらにこれらの研究の信頼区間は無効効果線をクロスしており、1%次亜塩素酸ナトリウムは表面粗さを変化させない事を実証しています。

ドレーパリープロット(図6)ではデータの異質性が認められます。水色の予測領域が広く、これは研究のP値曲線を超えています。

アルカリ過酸化物を評価した３つの研究のメタアナリシスの結果(図7)は、無効効果線をクロスしており、表面粗さには影響を与えないことが実証されました。Higgins矛盾指数（I²）とCochrane検定（Chi²）から統計的に有意な異質性は認めませんでした。

加えて、ドレーパリープロット(図8)では予測領域(水色）と各研究の曲線がオーバーラップしており、データの均一性を示唆しています。

天然物質による表面粗さについては、Rachmadiらのみが2.3μm変化したと報告しています(図9)。他の研究は無効効果線とクロスしておいり、表面粗さが変化しない事を実証しています。Zagoらの研究では、著者らが2つの濃度の抽出物（アリタソウ）を使用し、どちらもアクリル樹脂の表面粗さを変化させなかったため、図に2回表示されています。しかし、これらの研究間には高い異質性が認められました。

ドレーパリープロット(図10)では、予測領域と各研究の曲線が一致せず、異質性を示しています。

考察

定性的解析の結果は、洗浄剤により異なりました。0.5%、1%次亜塩素酸ナトリウム溶液の結果は矛盾しています。アルカリ過酸化物では、採用した研究の殆どが、有意な変化無し、または臨床的にインパクトを与えるほどではない結果でした。しかし、メタアナリシスの結果では、評価した溶液はアクリルレジン表面粗さに影響を与えませんでした。そのため、仮説は成立しました。また、表面粗さとC.albicansの付着とバイオフィルムの形成の相関は定性的解析では確認出来ませんでした。

文献検索と選択後に、in vitroの研究17個が採用されました。定性的な合成では、9つの研究では表面粗さに変化を認めず、7つの研究で有意な増加を認めました。アルカリ過酸化物と0.5%次亜塩素酸ナトリウムによる増加を報告した研究が4つと3つありました。この知見は、これらの溶液に浸漬した後に、アクリルレジンの表面粗さが増加するという他の報告を裏付けるものです。

アルカリ過酸化物浸漬後の、アクリルレジンの表面粗さの変化は、過ホウ酸ナトリウムが水と接触した際に起こる化学反応によって説明出来ます。この反応により、アルカリ性の過酸化物溶液が生成し、新生酸素（酸化剤）に分解されます。したがって、この現象からアルカリ過酸化物は、酸素の放出を通じて機械的、化学的な消毒のコンビネーションが起こっている事が示唆されます。浸漬後の表面粗さの結果にバリエーションがあるのは、化学反応で得られる酸素化レベル、浸漬時の水温や浸漬時間が研究により異なるためであると説明することが出来ます。

溶液、特にアルカリ過酸化物に使う水の温度、はアクリルレジンの表面性状を変化させる決定的な因子でもあります。5つの研究では、40～50度のお湯を使用したと報告しています。アクリルがこの溶液を吸収すると、素材の構造が破壊され、物理的性質が変化するため、有害な影響が生じます。加えて、お湯は、重合体の変化を起こし、経時的な残留モノマーの放出を少なくすることも報告されています。そのため、表面粗さのレベルは、アクリルレジン表層の残留モノマーのレベルの違いと関連するかもしれません。加えて、ArrudaらやPeraciniらが報告しているようにCorega tabs effervesent tabletは他のブランドのアルカリ過酸化物と比較して表面を粗くしないので、義歯の消毒剤のタイプと成分も考慮されるかもしれません。

これら全ての因子が、アルカリ過酸化物浸漬後の表面粗さの増加を説明出来ます。しかし、類似した研究がパブリッシュされていますが、定性的な解析では殆どの研究は有意差なしか、臨床的にインパクトを与えるレベルではないという結果でした。この知見はメタアナリシスでも再確認でき、アルカリ過酸化物によりアクリルレジンの表面粗さは影響を受けません。

次亜塩素酸ナトリウムの最も一般的に使用された濃度は0.5%と1%であり、両方とも義歯表面に形成されたC.albicansのバイオフィルムを消滅させるのに効果的でした。Paranhosらは、0.5%次亜塩素酸ナトリウム溶液に1.5年間夜間浸漬し、Zagoらは1%次亜塩素酸ナトリウム溶液に1日10分、28日間浸漬し、表面が粗くなったと報告しています。0.5%次亜塩素酸ナトリウム溶液に5年間浸漬をシミュレートしたPeraciniらは、表面粗さは変化がなかったと報告しており、他の研究と一致します。対照的に同じく0.5%次亜塩素酸ナトリウム溶液に5年間の浸漬をシミュレートしたArrudaらは表面粗さが減少したと報告しました。個別の研究結果は矛盾しています。しかし、メタアナリシスの解析から、2種類の濃度の次亜塩素酸ナトリウムでは有意な表面粗さの変化は認められませんでした。

次亜塩素酸ナトリウムの使用時間に関する結果も矛盾しています。彼らは、次亜塩素酸ナトリウムへの長時間の浸漬がアクリルレジンの表面粗さを低下させる可能性があることを実証しています。これは、次亜塩素酸塩が溶剤として作用し、脂肪酸を脂肪酸とアルコールの塩に変化させ、アクリル樹脂の表面を平滑化できるためです。対照的に、浸漬時間の増加によりレジンの劣化が起こり、表面粗さが増加したと報告している研究もあります。

天然物質による表面粗さの増加は1つの研究で報告されているだけです。他の研究では、有意な変化を認めませんでした。しかし、著者らは28日間テストを行っていますが、浸漬時間が他の研究の平均と比べて短いです。対照的にタイムの精油で6ヶ月間テストを行ったNamalaとHegdeは表面粗さの増加は最小限だったと報告しています。メタアナリシスの結果から、天然物質の使用はアクリルレジン表面粗さに有意な影響を与えないことが示唆されましたが、我々はより多くの研究で定量的な同期を行う必要があると考えています。

結果間の関連性を評価することで、義歯洗浄剤がアクリルレジンの表面粗さに及ぼす作用を説明することができます。その劣化は、真菌のバイオフィルムの付着と増殖の貯蔵庫として機能し、その結果、義歯性口内炎の発症につながるからです。この条件は、本システマティックレビューでフォーカスした微生物量の減少と真菌バイオフィルムの付着と増殖に対する消毒剤の効果を限定します。

表面粗さとC.albicansの付着とバイオフィルム形成を評価した今回採用した研究では、アクリルレジンサンプルは真菌の付着とバイオフィルム形成の前に消毒プロトコルに送られました。しかし、浸漬期間は様々です。Arbeláezらはサンプルを0、1、3、6ヶ月間、Zoccolottiらは、0、7、14、21、28日間浸漬しました。Arbeláezらのみが、長期間浸漬した全ての消毒剤において表面粗さが有意に増加したと報告しました。微生物学的な結果に関して、両方の研究が、バイオフィルム形成の減少について有意差はなかったと報告しています。これらの知見は、表面粗さとバイオフィルム形成という2つの変数間に相関がないということを意味しています。表面粗さとC.albicansの付着とバイオフィルム形成の間に相関は確立できませんでしたが、これは定性的な結果です。よって、本研究のこれらの結果から、この可能性のある関連を示す明確な証拠はありません。

Limitation

実験手法が各研究で異なっている
in vitroの研究でのシステマティックレビューでGRADEを適用することができなかった

結論

義歯床用アクリルレジンの表面粗さに、義歯洗浄剤は影響しないと結論づけられます。さらに、表面粗さとC.albicansの付着とバイオフィルム形成の相関については確立することができませんでした。色々な洗浄剤が義歯表面の粗さ、C.albicansの付着とバイオフィルム形成をどう変化させるかを明らかにするためには、更なる研究が必要です。

まとめ

前回読んだメタアナリシスでは、アルカリ過酸化物は表面を粗くするという結果でした。前回と今回の違いをみてみると、ArrudaとParanhosは両方の解析に含まれていますが、後は違います。表面を粗くするという前回の論文の結果は、1つの論文の結果が大きく引っ張っており、これはあまりよいとはいえないと思います。