白斑での色素細胞再分布の時空間解析と治療への応用研究
| Project/Area Number |
22K08409
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53050:Dermatology-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
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Principal Investigator |
片山 一朗 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (80191980)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楊 伶俐 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任准教授 (40711784)
大霜 智子 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (90448754)
後藤 寛之 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 講師 (00790164)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 酸化ストレス / メラノサイトニッチ / 細胞接着 / GPNMB / メラノサイト遊走因子 / 白斑 / 表皮メラノサイト / ニッチ |
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| Outline of Research at the Start |
表皮基底層において、メラノサイトが定着し、ケラチノサイト(Basal keratinocyte)と共存する部位をニッチ（仮称）と規定し、①表基底層でのニッチの証明と白斑部でのその消失に関わる制御機構の解明②白斑病変部でのニッチへのメラノサイトの再分布に関わる表皮ケラチノサイト（あるいは他の皮膚構成細胞）からのメラノサイト由来遊走因子の同定とex vivoでの動態解析③化学物質（ロドデンドロールを使用する）誘発性新規白斑モデルモルモットを用いた治療法の評価システムの構築とニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は先に述べたように３つのテーマに関してほぼ、予定通り研究が進行しており、またその結果を学会にて公表することができた (2023 国際研究皮膚科学会)。①表基底層でのニッチの証明と白斑部でのその消失に関わる制御機構の解明に関しては、順調に研究が進み、ニッチの障害に白斑病変部真皮線維芽細胞に過剰発現するMMP2が基底膜構造を破壊し、結果的にニッチの障害、メラノサイトの消失につながること、その発現亢進にIL-6,TNF-αの過剰発現が関わること、さらにMMP2遺伝子導入線維芽細胞とケラチノサイトメラノサイトを今日培養することでメラノサイトの消失が起こることを見出した（Yang F et al. Preprinted paper, 2023)。②白斑病変部でのニッチへのメラノサイトの再分布に関わる表皮ケラチノサイト（あるいは他の皮膚構成細胞）からのメラノサイト由来遊走因子の同定とex vivoでの動態解析に関しては、昨年に引き続き、μ-Slide Chemotaxis アッセイシステムを用いて、メラノサイトの遊走因子を解析しており、現在、低容量、および高容量紫外線照射ケラチノサイト培養上清のメラノサイト、およびメラノブラスト遊走活性を検討している。③化学物質（ロドデンドロールを使用する）誘発性新規白斑モデルモルモットを用いた治療法の評価システムの解析は順調に進み、今年度はRNA-seq解析により発症初期、進展期、回復期におけるバイオマーカーの探索研究を開始した。また白斑患者では辺縁の色素増強により患者QOLが大きく下がるが、動物モデルでも同様の現象を再現でき、現在その成果を取り纏めている。さらにあらたな治療法としてニッチ回復に関わるMMP2阻害薬に関しても候補薬の探索とその臨床効果の検討を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
白斑病変部での基底膜のリモデリング異常によるメラノサイト消失機序に関わる新規知見は昨年の国際研究皮膚科学会で発表した。今後は、ヒト白斑病変部皮膚で構造変化の見られた基底膜の構成分子を免疫組織学的な手法で同定し、それら分子とメラノサイトとの接着の異常やメラニン産生への影響、さらにメラノサイトの再分化などに関わる制御機序を三次元モデルで解析していく予定である。またニッチへのメラノサイトの再分布に関わる表皮ケラチノサイトからのメラノサイト由来遊走因子の同定とex vivo での動態解析研究をさらに進める予定である。現在、構築できた308nmの短波長紫外線照射ケラチノサイトからのメラノサイト増殖因子産生増強の実験系 （Int. J. Mol. Sci. 2021）を用いて、メラノサイトおよびSOX9陽性のメラノブラスト遊走因子の解析を行う予定である。また本研究の最終的な目標である化学物質（ロドデンドロールを使用する）誘発性新規白斑モデルマウスを用いた治療法の評価システムの構築とニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発からさらに進展し、よりヒト皮膚に近い、正常皮膚基底層にメラノサイトが存在する黒モルモットにロドデンド ロールを長期塗布することで作成した、新しい白斑動物モデルを確立する事ができ（2023、5月、国際研究皮膚科学会で発表）、メラノサイトの消失機序の解明とその回復に関わる治療薬の探索を推進していく予定である。日常診療において重要な課題である白斑の治療効果を評価できるバイオマーカーの検索もRNAseqの手法を用いて合わせて行っていく予定である。また、現在中国の研究者と共同研究している白斑へのFire needle(熱鍼)療法の効果発現機序を先に述べたモルモット白斑モデルで検討している。最終年度としてニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
白斑病変部での基底膜のリモデリング異常によるメラノサイト消失機序に関わる新規知見は昨年の国際研究皮膚科学会で発表した。今後は、ヒト白斑病変部皮膚で構造変化の見られた基底膜の構成分子を免疫組織学的な手法で同定し、それら分子とメラノサイトとの接着の異常やメラニン産生への影響、さらにメラノサイトの再分化などに関わる制御機序を三次元モデルで解析していく予定である。またニッチへのメラノサイトの再分布に関わる表皮ケラチノサイトからのメラノサイト由来遊走因子の同定とex vivo での動態解析研究をさらに進める予定である。現在、構築できた308nmの短波長紫外線照射ケラチノサイトからのメラノサイト増殖因子産生増強の実験系 （Int. J. Mol. Sci. 2021）を用いて、メラノサイトおよびSOX9陽性のメラノブラスト遊走因子の解析を行う予定である。また本研究の最終的な目標である化学物質（ロドデンドロールを使用する）誘発性新規白斑モデルマウスを用いた治療法の評価システムの構築とニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発からさらに進展し、よりヒト皮膚に近い、正常皮膚基底層にメラノサイトが存在する黒モルモットにロドデンド ロールを長期塗布することで作成した、新しい白斑動物モデルを確立する事ができ（2023、5月、国際研究皮膚科学会で発表）、メラノサイトの消失機序の解明とその回復に関わる治療薬の探索を推進していく予定である。日常診療において重要な課題である白斑の治療効果を評価できるバイオマーカーの検索もRNAseqの手法を用いて合わせて行っていく予定である。また、現在中国の研究者と共同研究している白斑へのFire needle(熱鍼)療法の効果発現機序を先に述べたモルモット白斑モデルで検討している。最終年度としてニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Activated Akt expression is associated with the recurrence of primary melanomas and further refines the prognostic and predictive values for relapse in acral melanomas.2024
Author(s)
Nojima K, Hayashi M, Tanemura A, Al-Busani H, Saito T, Suzuki T, Ishikawa M, Mori T, Wada S, Yamazaki N, Katayama I, Mori H, Yokozeki H, Okiyama N, Sasaki Y, Namiki T.
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Journal Title
Pigment Cell Melanoma Res.
Volume: 37
Issue: 1
Pages: 36-44
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Cell surface-expressed Ro52/IgG/HLA-DR complex is targeted by autoantibodies in patients with inflammatory myopathies.2022
Author(s)
[Noriko Arase,Hideaki Tsuji,Hyota Takamatsu,Hui Jin,Hachiro Konaka,Yasuhito Hamaguchi,Kyoko Tonomura,Yorihisa Kotobuki,Ikuko Ueda-Hayakawa,Sumiko Matsuoka,Toru Hirano,Hideki Yorifuji,Hiroyuki Murota,Koichiro Ohmura,Ran Nakashima,Tomoharu Sato,Atsushi Kumanogoh,Ichiro Katayama,Hisashi Arase,Manabu Fujimoto]
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Journal Title
Journal of autoimmunity
Volume: 126
Pages: 102774-102774
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Disorganization of basement membrane zone architecture for impaired melanocyte inhabitation in vitiligo.2023
Author(s)
Fei Yang, Lingli Yang, Yasutaka Kuroda, Sylvia Lai, Yoshito Takahashi, Tetsuya Sayo, Takeshi Namiki, Kimiko Nakajima, Shigetoshi Sano, Shintaro Inoue, Daisuke Tsuruta and Ichiro Katayama
Organizer
First International Societies for Investigative Dermatology (ISID) meeting
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Int'l Joint Research
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