Loss of melanocyte nitche and its regeneration in vitiligo

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K08267
• Research Institution: Osaka City University
• Principal Investigator: 片山 一朗 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (80191980)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 楊 伶俐 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特任講師 (40711784)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 酸化ストレス / メラノサイトニッチ / 細胞接着 / 肥満細胞 / GPNMB

Outline of Annual Research Achievements

白斑部ではメラノサイトのE-カドヘリンの発現低下がメラノサイトの消失の誘因と考えられているが、表皮基底層ケラチノサイト、基底膜領域蛋白の発現動態と白斑の発症とその維持に関わる機序は不明である。本年度は引き続き、基底層ケラチノサイトで発現する細胞膜蛋白の発現に関して白斑部で発現低下を示す構造蛋白のスクリーニングを行い、メラノサイトマーカー(GPNMB、E-cadherin)、基底膜蛋白(Col17A1, Laminin V, β４-Integrin)などの免疫染色を行い、メラノサイトマーカーであるGPNMBが基底層ケラチノサイトにも存在し、IFNγがJAK2依存性に白斑部で消失している可能性を見いだした(Sci Rep.10:1-11,2020)。この蛋白をsiRNAにてノックダウンした培養ヒトケラチノサイトはSCFの発現を増強したしたことより、メラノサイトの皮膚への遊走、ニッチへの再定着にSCFが代償性に寄与する可能性が考えられた。これらの結果より、病変部ではメラノサイトの消失と平行してこの候補蛋白が減少することで炎症性サイトカインの産生誘導によるメラノサイトの消失に関わる可能性が考えられたが、SCFの産生を介して白斑の回復にも関与する可能性が考えられた。我々は白斑病変部において肥満細胞の増加を確認しており(J Dermatol Sci.99:140-143,2020)、肥満細胞由来のヒスタミンはメラノサイトのメラニン産生を増強することにより、白斑部での病理学的な変化を説明できたと考える。またSCFは真皮線維芽細胞からも産生されるが、今回合わせて検討した白斑部線維芽細胞で、コラーゲンの合成がとその分解酵素の発現が亢進していることも見いだし、従来考えられていた以上に表皮、真皮そして免疫システムのクロストークが重要な疾患であることを明らかにすることができ、今後の白斑治療の開発に繋がると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Immunohistochemical analysis of rhododendrol-induced leukoderma in improved and aggravated cases. (2020)
  • Author(s): Yasuda M, Sekiguchi A, Kishi C, Toki S, Arase N, Takahashi A, Yang F, Tanemura A, Hayashi M, Abe Y, Hamada T, Suzuki T, Katayama I, Ishikawa O.
  • Journal Title: J Dermatol Sci . Volume: 99 Pages: 140-143
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2020.06.011.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 6-Shogaol Protects Human Melanocytes against Oxidative Stress through Activation of the Nrf2-Antioxidant Response Element Signaling Pathway. (2020)
  • Author(s): Yang L, Yang F, Teng L, Katayama I.
  • Journal Title: Int J Mol Sci . Volume: 21 Pages: 3537
  • DOI: 10.3390/ijms21103537
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] GPNMB is expressed in human epidermal keratinocytes but disappears in the vitiligo lesional skin. (2020)
  • Author(s): Biswas KB, Takahashi A, Mizutani Y, Takayama S, Ishituka A, Yang L, Yang F, Iddamalgoda A, Katayama I, Inoue S.
  • Journal Title: Sci Rep . Volume: 10 Pages: 4930
  • DOI: 10.1038/s41598-020-61931-1.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Local Epidermal Endocrine Estrogen Protects Human Melanocytes against Oxidative Stress, a Novel Insight into Vitiligo Pathology. (2020)
  • Author(s): Yamamoto A, Yang L, Kuroda Y, Guo J, Teng L, Tsuruta D, Katayama I.
  • Journal Title: Int J Mol Sci . Volume: 22 Pages: 269
  • DOI: 10.3390/ijms22010269.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Nevus depigmentosus following the Blaschko lines with the robustly activated mTOR pathway. (2020)
  • Author(s): Oiso N, Yang L, Tsuruta D, Katayama I. Kawada A.
  • Journal Title: J Eur Acad Dermatol Venereol . Volume: 34 Pages: e410-e412
  • DOI: 10.1111/jdv.16348.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vitiligo effectively treated with electrocautery needling technique. (2020)
  • Author(s): Yang L, Wong P.M, Yang L, Katayama I, Wu H, Zhang H.
  • Journal Title: Dermatol Ther . Volume: 33 Pages: e14154
  • DOI: 10.1111/dth.14154.
  • Peer Reviewed