2015 Fiscal Year Research-status Report
乾燥環境下におけるフィラグリン欠損マウスを用いたアトピー疾患発症機序の解明
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26461702
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
川崎 洋 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (70445344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩濱 愛子 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (40383731)
久保 亮治 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (70335256)
天谷 雅行 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (90212563)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 皮膚バリア / アトピー性皮膚炎 / フィラグリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
皮膚角層バリアを制御するフィラグリンの機能異常がアトピー疾患発症のリスクファクターとして注目されているが、フィラグリン変異を有するだけでアトピー疾患を発症するわけではなく、その発症機序には不明な点が多い。本研究では、乾燥環境がフィラグリン欠損角層の機能を破綻させる機序を解明するとともに、湿度環境がアトピー疾患の発症にどういった意義をもつのかを、フィラグリン欠損マウスを低湿度環境下で飼育するというモデルを用いて検証する。
申請者等は昨年度までに、低湿度環境下では野生型マウス、フィラグリン欠損マウスともに通常SPF湿度環境下で飼育するよりも経皮免疫応答が亢進し、それがフィラグリン欠損マウスでより顕著であることを観察した。本年度は通常湿度環境、低湿度環境それぞれで飼育した野生型マウス、フィラグリン欠損マウスの皮膚のトランスクリプトーム解析を行い、それぞれの条件下での遺伝子発現の差異を比較解析した。野生型マウスでは環境変化に伴う遺伝子発現の差異が比較的少なかった。現在、様々な湿度環境条件下で飼育された野生型マウス、フィラグリン欠損マウスの表皮バリア機能、皮膚症状と関連付けた、計時的なトランスクリプトームデータの収集を行っており、次年度ではマウスの飼育湿度環境条件と、症状やバリア機能、遺伝子発現変化を統計モデリングの手法を用いて解析することで湿度環境変化に応答する表皮内分子ネットワークを明らかにするとともに、フィラグリン欠損が引き起こす角層バリア異常を代償する分子機構の詳細に迫る予定である。さらに、今年度は、湿度環境の違いによる表皮バリア機能を鋭敏に評価するためのex-vivo解析系の改良を行った。
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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
本研究では、乾燥環境がフィラグリン欠損角層の機能を破綻させる機序を解明するとともに、湿度環境がアトピー疾患の発症にどういった意義を持つのかを、フィラグリン欠損マウスを低湿度環境下で飼育するというモデルを用いて検証することを目指している。昨年度に行った、乾燥環境がフィラグリン欠損角層に与える影響の評価、物質透過能の亢進が起こる病態を分子レベルに落とし込むために、今年度はトランスクリプトーム解析を中心としたシステムバイオロジーの手法を取り入れて研究を進めた。解析手法のパイプラインがほぼ確立されたため、今年度の進捗は概ね順調と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、トランスクリプトーム、エピゲノムデータをはじめとする大量データの網羅的解析、および、皮膚症状やバリア機能と関連づける多項目データの相関解析が必要となる。これらのデータ解析を円滑に進めるために、理化学研究所統合生命医科学研究センターの川上英良研究員をはじめとするバイオインフォマティシャンに協力を仰ぐ予定である。
これまでの研究から、通常湿度環境下で飼育したフィラグリン欠損マウスの肉眼的表現型は日齢7頃には消失し、低湿度環境下で飼育したフィラグリン欠損マウスでは肉眼的表現型の増悪と遷延が観察されている。現在、通常湿度環境下でフィラグリン欠損マウスの肉眼的表現型が消失するのはフィラグリン欠損の影響を代償する機構が働いており、低湿度環境下ではフィラグリン欠損に対する代償が起こりにくくなっている可能性を考えている。フィラグリン欠損の代償に関わる分子機構が明らかにするためには、こうした分子発現を網羅的に解析する手法の採用が必須と考えられ、解析パイプラインの構築を積極的に進めている。
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| Causes of Carryover |
今年度は、次年度以降に大規模にデータを取得するための解析パイプライン構築がメインだったことと、次年度に、トランスクリプトーム、エピゲノム解析などにかなりの費用がかかることを考慮して調節をしたために、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は、大規模なトランスクリプトーム、エピゲノム解析を予定しており、多額の費用がかかるため、この度生じた次年度使用額はそれに該当させる予定である。
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