Study for the efect of excimer laser on melanocyte activation

Research Project

Project/Area Number	21K08359
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 53050:Dermatology-related
Research Institution	Nippon Medical School
Principal Investigator	船坂陽子日本医科大学, 医学部, 教授 (30209150)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000) Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords	エキシマレーザー / エキシマライト / DNA損傷 / アポトーシス / メラノサイト / 色素細胞 / サイトカイン
Outline of Research at the Start	1.尋常性白斑の脱色素斑の色素再生には紫外線療法が最も有効である。 2.近年エキシマレーザーがエキシマライトよりも色素再生に効果的であるとの臨床報告がある。 3.本研究では、エキシマレーザーの皮膚への光到達深度ならびに、メラノサイト及びメラノブラスト、メラノサイトの幹細胞の活性化機序を明らかにし、エキシマレーザーの皮膚に対する生物学的作用を明確にすることを目的とする。 4.表皮毛包ユニットにおけるメラノサイトの制御機構を明らかにし、色素異常症の発症機序解明や新規治療法開発への応用を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	1.　C57BL6/Jマウスにエキシマライト及びエキシマレーザーを照射し、経時的に組織を採取し、抗CPD抗体、TRP-2抗体、beta-catenin抗体を用いた免疫組織染色を施行、またTUNEL染色を施行し、エキシマレーザーでは毛包下部にまでCPDが見られ、また活性化したメラノサイトが見られることが判明した。すなわちエキシマレーザーは毛包深部にまで到達し、その光作用によりメラノサイトをより活性化する力が強いことが判明した。一方TUNEl染色では表皮ケラチノサイトのapoptosisはエキシマライトで顕著に見られ、表皮への作用が強く、また表皮細胞に吸収されるために毛包深部に到達できない可能性が示唆された。 2.　次いで不死化ヒトケラチノサイトであるHaCaT細胞にこれら光を照射し、ELISA法にてCPD及びcaspase活性を調べたところ、エキシマレーザーではエキシマライトと比較すると、同じ照射量ではCPDの形成が少なく、またcaspase活性の上昇が低いことが判明した。すなわち照射強度が異なると同じ308nmの光でもDNA損傷やアポトーシス誘導の度合いが異なることが明らかとなった。 3.　この機序を検討するために培養HaCaT細胞にこれら光を照射しmicroarrayで遺伝子発現を解析したところ、エキシマライトではエキシマレーザーよりもapoptosisに関わるTNF-alpha系の遺伝子発現がより強く誘導されることがわかった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 計画通りに進んでいる。
Strategy for Future Research Activity	今後はさらにエキシマレーザー、エキシマライトの作用の違いに熱が関与しているのかをheat shock proteinの発現により解析し、またmicroarray,タンパクarrayにてその作用機序に関わる分子の同定を試みる。