尋常性白斑のメラニン産生幹細胞の活性化

• Project/Area Number: 13877131
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Dermatology
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 神保 孝一 札幌医科大学, 医学部, 教授 (30094238)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 利春 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (50167706) ; 和田 郁夫 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (40182969) ; 嵯峨 賢次 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (10153925) ; 近藤 靖児 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (30170426)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2002: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 色素再生幹細胞 / 尋常性白斑 / hair bulge / melanocyte / 遺伝子治療 / メラニン / 再生医療 / bulge

Research Abstract

尋常性白斑は全身の皮膚の白斑を生ずる難治性疾患疾患であるがこの疾患を治療する方法としてわれわれは毛嚢部bulge領域に存在するとされる色素産生幹細胞に注目した。ヒト及び動物の外毛根鞘にメラニン再生幹細胞が存在することは古くから知られており、紫外線照射後にメラニン再生は毛包周囲から生じるが、我々は既にこのことがメラニン再生幹細胞が活性化され、毛包より周辺皮膚へと細胞が移動増殖する結果であると報告した。本研究ではこれらの基礎的、臨床的成果を尋常性白斑の治療法開発に応用し、これら再生幹細胞の活性化にチロシナーゼ及びTRP-1遺伝子を選択的に幹細胞に導入する。bulge transplantationによりhostのfollicle切開挿入部よりdonor由来の細胞が遊走し、follicleの外壁に沿って、細胞の層を作る姿が観察された。4〜6の細胞層からなり、その中にTRP1陽性細胞が散見されるという結果を得た。元来にhostにはTRP1陽性細胞は存在しないため、donor由来と考えられた。
具体的な方法としては、互いに近交系となるACIラット(毛色黒)とWisterラット(毛色白)を用い、ACIラットのvibrissalよりbulgeを取り出し、wisterラットのbulgeと入れ替える。その後、その移植操作をしたfollicleをnude mouseの皮下に留置しincubateした。埋入から4週もしくは8週経った時点で摘出し、anti-TRP-antibodyにて免疫抗体染色を行なって、陽性細胞の分布を観察し、新たに出現した色素細胞の動態を観察した。
現在はbulge organ cultureを行い、niche環境より遊走してくる幹細胞の同定、単離培養法を確立させるべく検討していく。得られた細胞はSSEA-1などの抗幹細胞マーカー抗体にて分化段階を特定していくことも可能である。
つい先年までは存在すら疑問視されていたhair follicle bulge内のmelanocyte stem cellは現在ではその存在は確認されたものと考えられており、今後はそれをどう生かし、再生医療の現場で活用するかが焦点となっている。melanocyte stem cellがどういう経路をたどりmature melanocyteと分化していくかについてはいまだ明確な説明はなされておらず、そのために必要な因子も同定されてはいない。推測段階としては、b-FGF、BMP、HGFなどが考えられているのでこれらの遺伝子導入の効果について検討している。このようにして最終的にはmelanocyte stem cellを利用した尋常性白斑の遺伝子治療へと発展させたい。

Research Products

• [Publications] Sahara H et al.: "A gene encoding human gastric signet ring cell carcinoma antigen recognized by HLA-A-A31-restricted cytotoxic T lymphocytes"J Immunotherapy. 25・3. 235-242 (2002)
• [Publications] Matsumoto Y et al.: "An Immunosuppressive effect by synthetic sulfonolipis deduced from sulfonoquinovosly diacylglycerols of sea urchin"Transplantation. 74・2. 261-267 (2002)
• [Publications] Hirosaki K et al.: "Tyrosinase and tyrosinase related protein-1(TRP-1) require Rab-7 for their intracellular transport"J Invest Dermatol.. 119. 475-480 (2002)
• [Publications] Sasaki Y et al.: "The p53 family member genes are involved in the notch signal pathway"J Biol Chem.. 277. 719-724 (2002)
• [Publications] Takahashi M et al.: "E1B-55K-deleted adenovirus expressing EaA-13S by AFP-enhancer/promoter is capable of highly specific replication in AFP-producing hepatocellular carcinoma and eradication of established tumor"Mol Ther.. 5. 627-634 (2002)
• [Publications] King KE et al.: "DelNp63 functions as a positive and negative transcriptional regulator and blocks in vitro differentiation of murine keratiocytes"Oncogene. (In press). (2003)
• [Publications] Jimbow K et al.: "Increased sensitivity of melanocytes to oxidative stress and abnormal expression of tyrosinase related protein in vitiligo"Bri J Dermatol. 144. 55-65 (2001)
• [Publications] Yamashita et al.: "Induction of apoptosis in melanoma cell lines by p53 and its related proteins"J Invest Dermatol. 117・4. 914-919 (2001)
• [Publications] Gomez PF et al.: "Identification of rab 7 as a melanosome associated protein involved in the intracellular transport of tyrosinase related protein 1(TRP-1)"J Invest Dermatol. 117・1. 81-90 (2001)
• [Publications] Chen H et al.: "The role of phosphoinositide 3-kinase in the sorting and transport of newly synthesized tyrosinase -related protein 1 (TRP-1)"J Invest Dermatol Sym Proc. 6・1. 105-114 (2001)
• [Publications] Shinoda K et al.: "A melanosome-associated monoclonal antibody J1 recognizes luminal membrane of prelysosomes common to biogenesis of melanosomes and lysosomes"Cell Struct Func. 26. 169-177 (2001)
• [Publications] Yokota S et al.: "Herpes simplex virus type 1 suppresses the interferon signaling pathway by inhibiting phosphorylation of STATs and janus kinases during an early infection stage"Virology. 286・1. 119-124 (2001)