強皮症の皮膚潰瘍に対する体外衝撃波療法の分子的機序の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08401
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 藤井 博司 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (30531321)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 体外衝撃波 / 強皮症 / 皮膚潰瘍

Outline of Annual Research Achievements

全身性強皮症に合併する指尖潰瘍は時に難治性である。血管拡張薬などがその治療に用いられているがその効果は限定的である。体外衝撃波療法は生体に血管新生効果をもたらし、創傷治癒や虚血性心病変の治療に応用されている。我々は、強皮症に伴う難治性皮膚潰瘍に対する体外衝撃波の治療効果の臨床試験を世界で初めて行い、指尖潰瘍治療効果が認められた。この治療効果は皮膚構成細胞による血管新生因子の発現誘導によるものと考えられているが分子レベルでの詳細な機序は不明である。本研究では、皮膚細胞への体外衝撃波照射による分子レベルでの応答反応とその機序を明らかにする。この分子レベルでの機序が解明されることにより、強皮症における難治性皮膚潰瘍のより効果的な体外衝撃波療法の開発につながることが期待される。
まずは、体外衝撃波照射による皮膚細胞の遺伝子発現プロファイルを解析することにより、体外衝撃波照射に対する遺伝子応答反応のmaster regulatorを同定し、体外衝撃波照射の創傷治癒効果をさらに改善させることを目的とする。申請者は、アガロースゲルを用いることにより、皮膚培養細胞に体外衝撃波を照射後に安定した遺伝子発現解析を行える系を樹立した。このin vitroの系を用いて遺伝子発現をマイクロアレイで解析することにより、転写因子であるFosBの有意な発現上昇を認めた。また、ラット皮膚組織に体外衝撃波を照射後、FosBの発現に加えて、その下流に位置するCXCL1, CXCL2の著明な発現誘導も認められた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

体外衝撃波照射による皮膚培養細胞の遺伝子発現解析を第１の目的としていたが、安定した遺伝子発現解析を行えるin vitroの系を樹立でき、マイクロアレイを用いた網羅的解析を行うことにより、遺伝子発現応答のmaster regulatorの候補遺伝子であるFosBを同定することができたため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、FosBがin vivoにおいてmaster regulatorとして機能しうるかどうかを確認するためにFosBノックアウトマウスを用いて、皮膚組織に体外衝撃波を照射後に創傷治癒の評価、遺伝子発現の効果を行う。

Causes of Carryover

効率的に実験を遂行することが出来たため、次年度使用が発生した。残額は衝撃波照射に伴う皮膚細胞のタンパク質レベルでの発現解析の研究に関する費用に充てる予定である。