新しく確立した炎症後色素沈着モデルマウスを用いた治療法の開発

• Project/Area Number: 21K16220
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53050:Dermatology-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 中野 祥子 山形大学, 医学部, 医員 (10740665)
• Project Period (FY): 2022-02-01 – 2025-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 炎症後色素沈着 / マクロファージ / Melan-A / 外用 / モデルマウス

Outline of Research at the Start

アトピー性皮膚炎や尋常性乾癬などの慢性皮膚炎症性疾患や尋常性ざ瘡は、申請者を含む皮膚科医にとって日常診療において頻度の高い疾患である。治療によって症状は改善するが、主に露出部位に残るPIHは患者のQOLを著しく損なうことがあると日々の診療で実感していた。
本研究で用いたマウスはヒトの皮膚と同様の頻度で表皮にメラノサイトを保持し、表皮ケラチノサイトにメラニン沈着を認める。このマウス、つまり日本人と同程度の表皮内のメラノサイトの定着とケラチノサイトへのメラニン沈着を呈するPIHモデルマウスを使用して、その病態解明と新しい治療法の開発と既存の治療法の有効性を検証する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、炎症後色素沈着（Post-Inflammatory Hyperpigmentation：PIH）モデルマウスを用いて病態解明を行い、病態に基づいた治療法を確立することである。各解析はPIHモデルマウス(Nakano S, et al. Pigment Cell Melanoma Res. 34(1), 101-110, 2021)を作製して行った。
令和5年度は病態のキーとなる真皮マクロファージの分子生物学的解析、メラニン合成・分解のシグナルとなる因子の分子生物学的解析を検討した。申請者の以前の検討から、PIHが長期間残存する原因として真皮のメラニン含有細胞（マクロファージ）の影響が考えられた。PIHモデルマウスの皮膚を経時的に採取し、さらに追加で免疫組織化学染色を行った。マウス皮膚組織のフォンタナマッソン染色を行い、画像解析による表皮/真皮メラニン分布面積の測定と特異的分解産物を用いたメラニン量の定量解析を行った。画像解析による表皮/真皮メラニン分布面積の測定では、無処置（before）と比較して、表皮のメラニン分布面積は0週で最大となり、2週以降では統計学的有意差がなくなった。真皮では4週までメラニン分布面積が増加していた。この結果より、炎症後色素沈着モデルマウスでは、表皮ではメラニン量が先に無処置と同程度となり、表皮と比較して真皮により長期間メラニンが残存することがわかった。マウス皮膚組織のMelan-A染色では、無処置（before）と比較して1,2週で表皮内のメラノサイトが増加し、1週頃にはメラノサイトが表皮から排出される様子が確認された。3週以降は表皮内のメラノサイト増加は確認されなくなっていた。真皮内にMelan-A陽性となる細胞は確認できなかった。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

令和5年度は病態のキーとなる真皮マクロファージの分子生物学的解析、メラニン合成・分解のシグナルとなる因子の分子生物学的解析を検討していた。そのために、PIHモデルマウスの皮膚を経時的に採取し、さらに解析していく予定であったが、予定していたマウス（月齢や処置前の皮膚色を合わせたもの）の数が揃うのが遅れ、令和5年度中にフローサイトメトリーでの解析を進めることが困難であった。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度で実施できなかった部分として、PIHモデルマウスの皮膚を経時的に採取し、フローサイトメトリーでメラニン含有細胞（マクロファージ）の特性を明らかにする。また、これまでの研究解析で得られた知見から、キーとなるシグナル、分子、細胞が明らかになった場合、それを標的とした治療法の開発を目指す。マクロファージを標的とした薬剤の投与や、マクロファージを標的としたレーザーの使用方法の検討を行う。