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 2022)
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 / 遺伝子発現 / 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.不死化ヒトケラチノサイトHaCaT細胞に308nmのエキシマライトおよびエキシマレーザーを照射し、DNAの損傷をCPD(cyclobutane型pyrimnidine dimer)のELISAにて定量的に評価した。結果波長が同じにもかかわらず、エキシマレーザーは50,,100,150,200mJ/cm2照射のいずれにおいてもCPDは10分の1ないし7分の1と有意にそのDNA損傷が少ない結果を得た。 2.エキシマライトおよびエキシマレーザーを照射したHaCaT細胞においてmicroarrrayにて遺伝子発現のプロフィールを調べたところ、ライトで発現上昇遺伝子数は1070、レーザーで172、両者共通の上昇遺伝子数は79、発現低下遺伝子数はライトで18946、レーザーで363、両者共通の低下遺伝子数は193個であった。 3.DEG(differentially expressed gene)に対するKEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes） pathwayでは、DNA replication(DNA修復)に関わる遺伝子発現のセットがライトで低下していることが判明した。 4.これらDNA修復に関わる遺伝子群のreal time PCRにてXpa, Xpb(Ercc3), Xpc, Xpd(Ercc2), Xpe(Drb2), Xpf(Ercc4), Xpg(Ercc5)いずれもライトはレーザーに比べて遺伝子発現が有意に低下していた。 5.以上よりエキシマレーザーはエキシマライトよりも皮膚深部にまで到達するが、同じエネルギーにてもD N Aの損傷が少なく、損傷DNA修復に関わる遺伝子発現が低下しないことより、ライトよりも皮膚癌形成を起こしにくいことが推察された。
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	今後はさらにメラノサイトの活性化に関わる遺伝子発現のプロフィールについてreal time PCRも用いて検討する予定である。