1問1答 論文 保存修復

クロルヘキシジンは何%を何秒?——抜去歯の実験室研究で、エッチング後にCHXで湿らせ直した群は、試したどの濃度(0.002〜4%)・時間(15秒・60秒)でも6か月後の接着強さに有意な低下を検出しなかった。水の群は有意に低下した(Loguercio 2009)

1問1答 論文 保存修復

保存修復|抜去したヒト第三大臼歯で、エッチング後の象牙質を水か濃度の違うクロルヘキシジン(CHX)水溶液で15秒か60秒湿らせ直し、エッチ&リンス方式の接着材2種で接着して、直後と37℃の水に6か月置いたあとの微小引張接着強さと銀の染み込みを比べた実験室研究(Loguercio・Stanislawczuk・Polli・Costa・Michel・Reis 2009・European Journal of Oral Sciences)

エッチング後の象牙質にクロルヘキシジン(CHX)を塗る手順を調べた先行研究は、2%を60秒という条件でした。もっと薄く、もっと短くてもよいのか。Loguercio らは2009年、抜去歯で濃度と時間を比べました。水で湿らせ直した群は、どちらの接着材でも6か月後に接着強さが有意に下がりました。CHXで湿らせ直した群は、試したどの濃度・時間(実験1は0.002〜4%を60秒、実験2は0.002%と2%を15秒か60秒)でも、直後から6か月後への有意な低下を検出せず、15秒と60秒の違いも有意な影響として検出されませんでした。ただし Prime & Bond 2.1 では、0.002%の6か月後の値は水の群とも有意差を認めない中間の値で、4%は直後の平均が6条件で最も低くなりました。抜去歯で37℃の水に6か月置いた実験室の値で、各群の歯は5本です。臨床での成績は調べていません。

論文
Influence of chlorhexidine digluconate concentration and application time on resin–dentin bond strength durability
著者
AD Loguercio、R Stanislawczuk、LG Polli、JA Costa、MD Michel、A Reis(ブラジル・ポンタグロッサ州立大学)
掲載
European Journal of Oral Sciences 2009;117(5):587-596
種類
抜去歯を使った実験室研究。う蝕のない抜去ヒト第三大臼歯120本。象牙質を出してリン酸で15秒エッチング・水洗・乾燥したあと、実験1は水かCHX 0.002・0.02・0.2・2・4%で60秒、実験2は水かCHX 0.002・2%で15秒か60秒、湿らせ直した。エッチ&リンス方式の2製品(Adper Single Bond・Prime & Bond 2.1)で接着してレジンを築盛し、断面積約0.8mm²の棒状の試料で、直後と37℃の水に6か月置いたあとの微小引張接着強さを測った。各実験12群・各群の歯5本。硝酸銀の染み込みを電子顕微鏡で測った。反復測定の分散分析とTukeyの検定
資金・利益相反
ブラジルの研究費(CNPq 473101/2006-8・305870/2004-1)の一部助成。コンポジットレジンは FGM が提供。利益相反の記載は無い
PMID
19758257

①クロルヘキシジンは、何%を何秒塗れば足りる?

エッチング後の象牙質にクロルヘキシジン(CHX)を塗っておくと、樹脂と象牙質の接着が時間とともに弱くなるのを抑えられる――そう報告した先行研究は、2%のCHXを60秒という条件で調べていました。でも、チェアサイドで60秒は長い。濃度も、もっと薄くてよいのではないか。

この「濃度」と「塗る時間」を、抜去歯で正面から比べたのが、ブラジル・ポンタグロッサ州立大学の Loguercio・Stanislawczuk・Polli・Costa・Michel・Reis が2009年に European Journal of Oral Sciences に出した論文です。

結論を先に書きます。
・抜去したヒト第三大臼歯の実験室研究。エッチングして乾かした象牙質を、水かCHX水溶液で湿らせ直してから、エッチ&リンス方式の接着材2種(Adper Single Bond・Prime & Bond 2.1)で接着し、直後と、37℃の水に6か月置いたあとの微小引張接着強さを比べた(各群の歯5本)
・水で湿らせ直した群は、どちらの接着材でも6か月後に接着強さが有意に下がった
・CHXで湿らせ直した群は、実験1・2で試したどの濃度・時間でも(実験1は0.002〜4%を60秒、実験2は0.002%と2%を15秒か60秒)、直後から6か月後への有意な低下を検出しなかった。15秒と60秒の違いは統計的に有意な影響として検出されなかった
・ただし6か月後の値が水の群より有意に高かったかどうかは、接着材と濃度で違った。Prime & Bond 2.1 では、0.002%の6か月後の値は水の群とも有意差を認めない中間の値だった。4%は直後の平均が6条件で最も低く(直後の時点の有意差はなし)、6か月後の値は水の群の6か月後との有意差を検出しなかった

②なぜこの研究が必要だったか

エッチ&リンス方式では、リン酸で脱灰したコラーゲンの網に樹脂を染み込ませて樹脂含浸層を作ります。著者らは序論で、樹脂が染み込みきらずにむき出しのコラーゲンが残ると、そこが水による分解を受け、象牙質に含まれるマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)というたんぱく分解酵素もコラーゲンの分解に関わる、という先行研究を引いています。

そのMMPを抑える薬としてCHXが注目され、先行研究では2%のCHXを60秒塗ると接着の劣化が遅れたと報告されていました。一方で著者らは、60秒の処置はチェアタイムを延ばし、手順を簡単にしたい臨床の要望とぶつかると指摘します。また、別の研究では、ごく低い濃度(0.0001〜0.02%)のCHXでも精製したMMPの働きが抑えられ、一方で0.01%前後のCHXでも培養した細胞に強い毒性を示したとの報告もあることを引き、「低い濃度・短い時間で足りるか」を確かめる必要がある、としました。

著者らの仮説は、「いちばん低い濃度のCHXを15秒塗るだけで、6か月の水中保管後の接着強さの低下と、接着層・樹脂含浸層への銀の染み込みの増加を防げる」というものです。

③何をどう調べたか

・歯:う蝕のない抜去ヒト第三大臼歯120本(実験1に60本、実験2に60本)。咬合面のエナメル質を削って平らな象牙質を出し、600番の耐水研磨紙で60秒研磨した
・接着材:エッチ&リンス方式の2ステップの2種。Adper Single Bond(3M ESPE。エタノールと水が溶媒)と Prime & Bond 2.1(Dentsply。アセトンが溶媒)。それぞれ付属のリン酸で15秒エッチング、15秒水洗、30秒エアで乾かした
・湿らせ直し(ここが比べた条件):乾かした象牙質を、水(対照)かCHX(クロルヘキシジングルコン酸塩)の水溶液で湿らせ直した。実験1は水・0.002%・0.02%・0.2%・2%・4%を60秒。実験2は水・0.002%・2%を15秒か60秒
・その後:メーカーの指示どおりに接着材を塗って光重合し、コンポジットレジンを築盛。24時間後に棒状の試料(断面積 約0.8mm²)に切り分け、同じ歯の試料を「直後に測る」と「37℃の水に6か月置いてから測る」に分けた(保管の水は交換せず)
・測ったもの:①微小引張接着強さ(0.5mm/分で引っぱる)②銀の染み込み:試料をアンモニア性硝酸銀に24時間浸し、電子顕微鏡の画像で、接着層と樹脂含浸層の面積のうち銀が沈着した面積の割合(%)を測った。数値が大きいほど、界面の隙間が多いと読む
・規模:各実験とも接着材2種×条件6つ=12群で、各群の歯5本。統計の単位は「歯の半分」(直後と6か月後に半分ずつ)。試料作製中に外れた試料は約5MPaとして平均に含めた
・統計:接着材ごとに反復測定の分散分析(実験1は二元配置、実験2は三元配置)とTukeyの検定

④結果1:濃度2つ×時間2つ。15秒でも60秒でも、CHXの群は6か月後に有意な低下を検出しなかった

まず、この論文の主題である実験2です。水・0.002%・2%を、15秒か60秒塗りました。

0 10 20 30 40 50 微小引張接着強さの平均(MPa) 39.2 27.9 41.5 25.4 41.4 37.2 43.2 40.1 43.5 40.1 41.2 37.6 水15秒 水60秒 CHX0.002%15秒 CHX0.002%60秒 CHX2%15秒 CHX2%60秒 直後 6か月後 実験2・Adper Single Bond。濃い棒=直後、淡い棒=6か月後。灰色=水、緑=CHX
図1:実験2・Adper Single Bond の微小引張接着強さの平均(原著の表4の値から筆者が作図。各群の歯5本。抜去歯の実験室研究)。濃い棒=直後、淡い棒=37℃の水に6か月置いたあと。灰色=水、緑=CHX。水の2群だけが6か月後に有意に低下し、CHXの4群の6か月後はどれも水の群より有意に高かった(原著の表4の文字)。

Adper Single Bond では、水の群は直後39.2・41.5MPa から6か月後27.9・25.4MPa へ有意に下がりました。CHXの4群は6か月後も37.2〜40.1MPa で、直後との間に有意差を検出せず、6か月後の値はどれも水の群より有意に高い結果でした。

0 10 20 30 40 50 微小引張接着強さの平均(MPa) 28.3 20.1 32.4 21.2 25.7 23.2 29.2 27.0 33.1 27.3 31.3 28.1 水15秒 水60秒 CHX0.002%15秒 CHX0.002%60秒 CHX2%15秒 CHX2%60秒 直後 6か月後 実験2・Prime & Bond 2.1。濃い棒=直後、淡い棒=6か月後。灰色=水、緑=CHX
図2:実験2・Prime & Bond 2.1 の微小引張接着強さの平均(原著の表4の値から筆者が作図。各群の歯5本。抜去歯の実験室研究)。濃い棒=直後、淡い棒=37℃の水に6か月置いたあと。灰色=水、緑=CHX。水の2群だけが6か月後に有意に低下し、6か月後に水の群より有意に高かったのは2%・60秒だけ(原著の表4の文字)。

Prime & Bond 2.1 でも、水の群は28.3・32.4MPa から20.1・21.2MPa へ有意に下がりました。CHXの群は直後から6か月後への有意な低下を検出しませんでしたが、6か月後の値が水の群より有意に高かったのは「2%・60秒」(28.1MPa)だけで、0.002%の2群と2%・15秒の6か月後の値(23.2〜27.3MPa)は、原著の表で水の群とも有意差を認めない中間の値でした。

三元配置の分散分析で有意だったのは「濃度×保管期間」の組み合わせだけで、塗る時間(15秒か60秒か)の影響は有意として検出されませんでした。

⑤結果2:濃度5段階。濃くすれば良いわけではなかった

実験1では、60秒に固定して濃度を0.002%から4%まで5段階に変えました。

表1 実験1(各60秒)の微小引張接着強さの平均(MPa)・原著の表2の全行 湿らせ直し(60秒) SB 直後 SB 6か月後 PB 直後 PB 6か月後 水(対照) 34.1 a 24.2 b 32.0 A 21.3 B CHX 0.002% 35.2 a 31.1 a 28.2 A 25.1 AB CHX 0.02% 30.2 a 27.3 ab 29.9 A 30.1 A CHX 0.2% 34.2 a 36.2 a 30.9 A 27.4 A CHX 2% 32.4 a 28.3 a 34.2 A 31.3 A CHX 4% 26.3 ab 24.3 b 26.7 AB 21.1 B SB=Adper Single Bond、PB=Prime & Bond 2.1。文字は原著の表2のまま。同じ接着材の中で同じ文字を共有す る値の間は有意差なし(p>0.05)。接着材をまたぐ比較は無し。 抜去歯の実験室研究・各群の歯5本。6か月後=37℃の水に6か月置いたあと。標準偏差は省略。
表1:実験1の微小引張接着強さの平均(MPa)。原著の表2の全行。

水の群は、どちらの接着材でも6か月後に有意に下がりました。CHXの群は、どの濃度でも直後から6か月後への有意な低下を検出しませんでした。ただし4%は直後の平均が6条件の中で最も低く(Adper Single Bond 26.3MPa、Prime & Bond 2.1 26.7MPa。直後の時点でほかの条件との有意差はなし)、6か月後の値は水の群の6か月後と同じ文字(有意差なし)でした。また、6か月後に水の群より有意に高かった濃度は、Adper Single Bond では0.002%・0.2%・2%、Prime & Bond 2.1 では0.02%・0.2%・2%で、接着材によって違いました。

⑥結果3:銀の染み込みは、CHXでも6か月で増えたが、水より少なかった

表2 実験2の銀の染み込み(面積に占める割合の平均・%)・原著の表7の全行 湿らせ直し SB 直後 SB 6か月後 PB 直後 PB 6か月後 水 15秒 18.3 b 45.3 c 28.7 B 39.5 C 水 60秒 22.4 b 42.4 c 26.3 B 40.2 C CHX 0.002% 15秒 10.3 a 21.3 b 12.3 A 24.1 B CHX 0.002% 60秒 9.8 a 24.3 b 12.6 A 23.6 B CHX 2% 15秒 10.4 a 26.7 b 11.2 A 25.1 B CHX 2% 60秒 10.2 a 22.1 b 10.2 A 26.5 B 接着層と樹脂含浸層の面積のうち銀が沈着した割合。SB=Adper Single Bond、PB=Prime & Bond 2.1。文字は 原著の表7のまま(同じ接着材の中で同じ文字の値の間は有意差なし)。 抜去歯の実験室研究・各群の歯5本。硝酸銀に24時間浸して電子顕微鏡で測定。標準偏差は省略。
表2:実験2の銀の染み込み(接着層と樹脂含浸層の面積に占める割合の平均・%)。原著の表7の全行。

実験2では、直後の時点で、CHXの群は濃度にかかわらず水の群より銀の染み込みが少なく(CHXの4群=0.002%・2%×15秒・60秒の平均は、接着材2種を通して9.8〜12.6%。水の2群は18.3〜28.7%。原著の表7から筆者が最小〜最大を拾った)、6か月後にはすべての群で有意に増えました。ただし6か月後の値は、どのCHXの群も水の群より有意に低く、CHXの4群21.3〜26.7%、水の2群39.5〜45.3%でした(直後からの増え幅そのものは、CHXの群のほうが大きい条件もありました)(同じく接着材2種を通した最小〜最大)。実験1でも同じ傾向で、CHXの中では4%が6か月後にいちばん多く(Prime & Bond 2.1 32.4%、Adper Single Bond 27.4%)、原著の本文はより低い濃度と有意に違ったと書いています(表では0.002〜0.2%と異なる文字、2%とは共通の文字)。

⑦結果の読み方:薄くても短くても有意な低下を検出しなかったのはなぜか(著者らの考え)

著者らは、CHXの効果が濃度によらなかった点を、別の研究で精製したMMP-2・MMP-8・MMP-9がごく低い濃度のCHXで抑えられたという報告と一致する、と考察しています。15秒でも足りた理由としては、CHXが表面に吸着して長くとどまる性質(サブスタンティビティ)があり、脱灰したコラーゲンにも速く結びつくのではないか、という仮説を挙げています。

ただし、この研究はMMPの働きそのものや、CHXがコラーゲンに結びついたかどうかは測っていません。測ったのは接着強さと銀の染み込みで、「MMPを抑えたから保たれた」は著者らの解釈です。また著者らは、0.002%は歯根膜の細胞や象牙芽細胞様の細胞に毒性を示さないとする別の研究を引き、窩洞の清掃剤としての可能性を挙げていますが、毒性はこの研究では調べていません。

結論として著者らは、「この研究の実験室の条件では、低い濃度のCHXを15秒塗るだけで、少なくとも6か月は象牙質の接着を保てる」とし、長期の機能のもとで保てるかは臨床研究で確かめる必要がある、と書いています。

⑧明日の臨床へ

この研究から持ち帰れるのは、次のような読み方です(筆者の読み)。

・CHXで湿らせ直す手順を取り入れるなら、「60秒でなければ意味がない」とは言えない:抜去歯の6か月の実験では、15秒と60秒の違いは有意な影響として検出されなかった
・濃いほど良いわけではない:4%は直後の平均が6条件で最も低く、6か月後の値も水の群の6か月後との有意差を検出せず、銀の染み込みはCHXの中で最も多かった
・0.002%で足りるかは、まだ言い切れない:Adper Single Bond では実験1・2とも0.002%の6か月後の値が水の群より有意に高かったが、Prime & Bond 2.1 では0.002%の6か月後の値が水の群とも有意差を認めない中間の値だった

手順としては、エッチング・水洗・乾燥のあと、水の代わりにCHX水溶液で湿らせ直してから接着材を塗る、という流れです。ただし調べたのは抜去歯で、37℃の水に6か月置いたあとの値まで。修復物の長持ちや二次う蝕などの臨床成績は調べていません。「CHXを使うなら、塗る時間は先行研究の60秒にこだわらなくてよいかもしれない。濃度をどこまで下げられるかは、まだ言い切れない」という程度に受け取るのが、この論文に合った読み方です。

ここだけ、冷静に補助線(1)抜去歯を使った実験室研究で、6か月の水中保管(37℃・水は交換せず)までの結果です。口の中の温度変化・咬合の力・唾液、もっと長い期間は調べていません。
(2)各群の歯は5本と少なく、有意差を検出しなかったことは「差が無い」ことの証明ではありません。15秒と60秒の比較も同じです。
(3)MMPの働きや細胞への毒性は測っておらず、「MMPを抑えた」「0.002%は安全」は引用した別の研究と著者らの解釈によります。
(4)接着材はエッチ&リンス方式の2製品だけで、セルフエッチ方式やほかの製品に同じ結果が出るとは限りません。CHX水溶液は地元の薬局から入手したものです。
(5)ブラジルの研究費(CNPq)の助成を受け、コンポジットレジンはメーカー(FGM)から提供されています。利益相反の記載はありません。
「先行研究の2%・60秒より、ずっと薄く短くても、抜去歯では6か月後への有意な低下を検出しなかった」という点で面白い結果です。臨床で接着を長く保てるかを調べた続報と合わせて読みたいところです。

今日のひとこと

抜去歯で調べると、エッチング後に水で湿らせ直した群は6か月後に接着強さが有意に下がった一方、CHXで湿らせ直した群は試したどの濃度・時間でも有意な低下を検出しませんでした。ただし Prime & Bond 2.1 では0.002%の6か月後の値が水の群とも有意差を認めない中間の値で、4%は直後の平均が6条件で最も低くなりました。37℃の水に6か月置いた実験室の値なので、「CHXを使うなら、先行研究の2%・60秒にこだわらず、15秒でもよいかもしれない」という程度に受け取るのが、この論文に合った読み方です。

Loguercio AD, Stanislawczuk R, Polli LG, Costa JA, Michel MD, Reis A. Influence of chlorhexidine digluconate concentration and application time on resin-dentin bond strength durability. Eur J Oral Sci. 2009;117(5):587-596. doi: 10.1111/j.1600-0722.2009.00663.x. PMID: 19758257
本記事は論文の要点を医療従事者向けにまとめた解説です。臨床判断は原著と最新のエビデンスをご確認ください。