皮膚炎発症過程における脂質代謝変化の網羅的リピドミクス解析

• 研究課題/領域番号: 19K17816
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53050:皮膚科学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 永沼 達郎 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 助教 (60779619)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: リピドミクス / 脂質 / 皮膚炎 / LC-MS/MS / 皮膚 / アトピー性皮膚炎 / セラミド / 質量分析

研究開始時の研究の概要

皮膚には多種多様な脂質分子が存在し，皮膚の健康を維持する上で不可欠である。本研究では，アトピー性皮膚炎の病態が進行するにつれてどのような症状が生じて，その時どのような脂質分子に異常を生じているのかを網羅的に捉えることで，皮膚疾患の原因となる脂質代謝異常を見出す。また，皮膚の機能を制御する新たな脂質代謝系を探索し，アトピー性皮膚炎をはじめとする様々な皮膚疾患の治療基盤構築，治療標的の発見を目指す。

研究成果の概要

皮膚の恒常性は，種々の脂質分子が独自の機能を発揮することで維持されており，脂質代謝バランスの破綻はアトピー性皮膚炎をはじめとした様々な皮膚疾患の発症に関与すると考えられている。皮膚炎病態に関わる脂質代謝異常を明らかにするには，病態形成に伴う脂質代謝変動を網羅的かつ継時的に解析することが肝要である。我々は，LC-MS/MSを用いたリピドミクス解析により，アトピー様皮膚炎を自然発症するモデルマウスにおける脂質代謝変動を発症前から継時的に解析し，皮膚炎発症および悪化に関わる脂質組成異常を明らかにするとともに，脂質組成に異常を生じる原因となる酵素反応を示唆した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに様々な皮膚疾患において脂質組成異常が認められていたが，疾患発症後の解析であったため多くの脂質分子に異常が生じており，病態を引き起こす正体は明らかではなかった。本研究では，症状が出る前の段階で生じる脂質代謝異常を特定し，皮膚疾患の発症および悪化に関わる脂質代謝異常の一つを見出すことに成功した。また，脂質組成異常を生じる原因となる酵素反応を示唆し，皮膚炎の治療に有効な新規標的候補を見出したと言える。

研究成果

• [雑誌論文] Catalytic residues, substrate specificity, and role in carbon starvation of the 2-hydroxy FA dioxygenase Mpo1 in yeast (2020)
  • 著者名/発表者名: Mori Keisuke, Obara Takashi, Seki Naoya, Miyamoto Masatoshi, Naganuma Tatsuro, Kitamura Takuya, Kihara Akio
  • 雑誌名: Journal of Lipid Research 巻: 61 号: 7 ページ: 1104-1114
  • DOI: 10.1194/jlr.ra120000803
  • NAID: 120007126048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Homeostatic Function of Dermokine in the Skin Barrier and Inflammation. (2020)
  • 著者名/発表者名: Akira Utsunomiya, Takenao Chino, Natsuko Utsunomiya, Vu Huy Luong, Atsushi Tokuriki, Tatsuro Naganuma, Makoto Arita, Kiyoshi Higashi, Koichi Saito, Noriyuki Suzuki, Ayako Ohara, Manabu Sugai, Koji Sugawara, Daisuke Tsuruta, Noritaka Oyama, Minoru Hasegawa
  • 雑誌名: Journal of Investigative Dermatology 巻: 140 号: 4 ページ: 838-849
  • DOI: 10.1016/j.jid.2019.09.011
  • 査読あり
• [学会発表] Aberrant sebaceous lipid metabolism in the early stage of spontaneous dermatitis in Tmem79-deficient mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Ari Morimoto, Yoshihiro Ito, Takashi Sasaki, Aiko Shiohama, Hiroshi Kawasaki, Ai Hirabayashi, Mayuko Sato, Kiminori Toyooka, Eiryo Kawakami, Tatsuro Naganuma, Makoto Arita, Haruhiko Koseki, Takeshi Matsui, Masayuki Amagai
  • 学会等名: 日本研究皮膚科学会 第45年次学術大会総会
  • 国際学会
• [学会発表] 炎症性皮膚疾患の病態形成過程における脂質代謝変動の包括的メタボローム解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 永沼達郎，飯野雄大，平野愛美，岡村真宜，有田誠
  • 学会等名: 第62回 日本脂質生化学会
• [学会発表] ヒト培養ケラチノサイトにおける脂肪酸代謝系の包括的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中野裕介，永沼達郎，有田誠
  • 学会等名: 第92回 日本生化学会大会
• [学会発表] アレルギー性接触皮膚炎の病態形成過程における脂肪酸代謝系の包括的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 平野愛美，永沼達郎，有田誠
  • 学会等名: 第18回次世代を担う若手ファーマ・バイオフォーラム2019
• [学会発表] アレルギー性接触性皮膚炎の病態制御に関わる脂肪酸代謝系の包括的解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 平野愛美，永沼達郎，有田誠
  • 学会等名: 第61回脂質生化学会
• [学会発表] Untargeted lipidomics revealed dysregulated ceramide metabolism in the initiation phase of atopic dermatitis (2019)
  • 著者名/発表者名: Yudai Iino, Tatsuro Naganuma, Makoto Arita
  • 学会等名: 60th International Conference on the Bioscience of Lipids
  • 国際学会