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2019 年度 実施状況報告書

ヒト皮膚の部位特異性を決定する遺伝子クラスター解析による限局性皮膚症の病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K08303
研究機関琉球大学

研究代表者

山本 雄一  琉球大学, 医学部附属病院, 講師 (00363672)

研究分担者 高橋 健造  琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80291425)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード皮膚 / 部位特異性 / 掌蹠 / 角化 / 遺伝子発現 / 角層 / 自然免疫 / トランスクリプトーム
研究実績の概要

本研究課題は、同一のヒト個体での体幹と足底皮膚での遺伝子発現の違いを、多数検体でのトランスクリプトーム解析を網羅的に統計解析することで、ヒトの皮膚の各部位に様々な皮膚の形態の違いを明らかにすることを目標とした。平成30年度は、足底の皮膚の獲得免疫と自然免疫の特徴に着目し、ランゲルハンス細胞の細胞密度が、足底では、躯幹の10-20分の1に減少していることを、CD1aやランゲリン遺伝子の発現の減少より理解した。昨年度は形態学的に、足底に皮膚は有棘層、顆粒層、角層共に厚い。HE染色でのエオジンの染色性の違いに診られる様に、K9の発現に代表されるケラチン発現など角化の方向性の相違が何であるのかを検討した。
そこで、今年度は掌蹠の皮膚の厚さ、中でも角層の厚さを説明しうる特異的な蛋白発現としては、セリンプロテアーゼである Kallikrein-related peptidase (KLKs)の一群と、これを可逆的に阻害する Kazal型セリンプロテアーゼインヒビター(SPINKs)、不可逆に阻害するセルピンスーパーファミリー(SERPINs)の同位体群が皮膚に発現する。体幹と足底の皮膚では15種の KLKsのうち、KLKs活性化カスケードのイニシエーターである KLK5, 7, 8, 9, 11の5種類が高発現していた。KLKsの発現は足底皮膚では体幹部と比較し総体的に低下していた。SERPIN型インヒビターとしては、長島型掌蹠角化症の原因遺伝子であるSERPINB7の発現には体幹と掌蹠で差はみられなかった。しかしながら SERPINB3, B4, B12,B13は体幹よりも足底で数倍~10数倍高発現していることが確認できた。
これらのKLK, SERPIN, SPINK蛋白の発現の組み合わせにより、躯幹型のバスケット型の角層、掌蹠型の厚い稠密な角層などが形成されると考えた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

掌蹠の皮膚の厚さ、特に角層の厚さを説明しうる特異的な蛋白発現としては、KLK, SERPIN, SPINK蛋白の発現の組み合わせは、躯幹皮膚と足底皮膚では大きく異なり、躯幹型のバスケット型の角層、掌蹠型の厚い稠密な角層形成などの表現型の違いとなることを発見した。

今後の研究の推進方策

これまでに、樹状細胞の一つであるランゲルハンス細胞は、ランゲリンとCD1aの RNA発現量から、足底では体幹皮膚の1/26と1/18に減少していることが確認できた。また、自然免疫を担う抗菌ペプチドであるS100A8/S100A9や、Dermcidinは、足底では体幹より10倍以上と高発現していることを発見した。これらは、皮膚マイクロバイオームの部位による差異を説明する事象であると思われる。
そこで、令和2年度には、さらに掌蹠と躯幹の皮膚の検体数を増やしトランスクリプトーム解析に供する。これまでに理解の及んでいない、足底の有棘層の角化の方向性、即ち、ケラチンK9の発現を誘導する因子の解明、有棘層が厚くなる機序の解明、基底膜の接着能が強い理由の解明、色素細胞が乏しい理由など、掌蹠の皮膚の特徴を説明しうる遺伝子発現の違いを拾い上げる。また、自然免疫を担う蛋白である抗菌ペプチドの発現に大きな違いがあることより、同じトランスクリプトームデータより、皮膚の常在菌であるマイクロバイオームの違いを解析することで、抗菌ペプチドと常在菌層の関連を解析する。口唇部皮膚や頭部皮膚の手術時の余剰部分からRNA を抽出し、同様のトランスクリプトーム解析を行い、粘膜型上皮や毛包型角化に寄与する分子を拾い上げる

次年度使用額が生じた理由

次年度に解析する検体が準備されており、トランスクリプトームの解析外注に多数、次年度での使用が予想され、経費を残しておくことが必要と考えた。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] ペラグラの皮膚2019

    • 著者名/発表者名
      山本雄一
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE(特集 神経学のための皮膚アトラス)

      巻: 71 ページ: 360-363

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 皮下型隆起性皮膚線維肉腫の1例2019

    • 著者名/発表者名
      大嶺 卓也, 粟澤 剛, 山口 さやか, 粟澤 遼子, 山本 雄一, 高橋 健造
    • 雑誌名

      西日本皮膚科

      巻: 81 ページ: 187-191

    • DOI

      10.2336/nishinihonhifu.81.187

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 細菌・抗酸菌感染症 オオウナギ咬傷後に生じたMycobacterium marinum感染症の1例2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 誠、大嶺 卓也、苅谷 嘉之、山口 さやか、新嘉喜 長、山本 雄一、高橋 健造
    • 雑誌名

      皮膚科の臨床

      巻: 61 ページ: 326~327

    • DOI

      https://doi.org/10.18888/hi.0000001254

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 【臀部の皮膚疾患】臨床例 難治性臀部潰瘍を呈した抗リン脂質抗体症候群2019

    • 著者名/発表者名
      松尾 雄司, 宮城 拓也, 與那嶺 周平, 苅谷 嘉之, 山本 雄一, 高橋 健造
    • 雑誌名

      皮膚病診療

      巻: 41 ページ: 157-160

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ケルズス禿瘡に合併したブドウ球菌感染により生じた頭部皮膚潰瘍2019

    • 著者名/発表者名
      深井 恭子, 兼島 明子, 松尾 雄司, 山口 さやか, 宮城 拓也, 山本 雄一, 高橋 健造
    • 雑誌名

      日本小児皮膚科学会雑誌

      巻: 38 ページ: 116-119

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 疥癬バスターズ2019 疥癬はなぜ根絶できないのか?】(Part1) 疥癬を知ろう 疥癬皮疹のバリエーション(case2) 全身角化型疥癬2019

    • 著者名/発表者名
      佐久川 裕行, 山口 さやか, 山本 雄一, 高橋 健造
    • 雑誌名

      Visual Dermatology

      巻: 18 ページ: 776-779

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavioral therapy ceased cold water immersion dependence in a patient with familial erythromelalgia caused by SCN9A mutation2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Makoto、Yamaguchi Sayaka、Omine Takuya、Miyagi Takuya、Arakaki Osao、Yamamoto Yu-ichi、Takahashi Kenzo
    • 雑誌名

      JAAD Case Reports

      巻: 5 ページ: 806~808

    • DOI

      10.1016/j.jdcr.2019.07.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The significance of tumor cells-derived MFG-E8 in tumor growth of angiosarcoma2019

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Chisako、Motegi Sei-ichiro、Ohira Aoi、Yamaguchi Sayaka、Sekiguchi Akiko、Yasuda Masahito、Nakamura Hideharu、Makiguchi Takaya、Yokoo Satoshi、Hoshina Daichi、Abe Riichiro、Takahashi Kenzo、Ishikawa Osamu
    • 雑誌名

      Journal of Dermatological Science

      巻: 96 ページ: 18~25

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.jdermsci.2019.08.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pediculus humanus capitis : Pyrethroid resistance and utility of scanning electron microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Minakawa Satoko、Matsuzaki Yasushi、Yamaguchi Sayaka、Takahashi Kenzo、Kayaba Hiroyuki、Sawamura Daisuke
    • 雑誌名

      The Journal of Dermatology

      巻: 46 ページ: e418-e419

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/1346-8138.15009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Twenty‐four‐week interim analysis from a phase 3 open‐label trial of adalimumab in Japanese patients with moderate to severe hidradenitis suppurativa2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Akimichi、Takahashi Hidetoshi、Ozawa Kentaro、Imafuku Shinichi、Nakama Takekuni、Takahashi Kenzo、Matsuyama Takashi、Okubo Yukari、Kitamura Susumu、Matsuda Naoto、Zhao Yiwei、Yokoyama Masayuki、Hayashi Nobukazu、Terui Tadashi
    • 雑誌名

      The Journal of Dermatology

      巻: 46 ページ: 745~751

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/1346-8138.14997

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extracellular signal‐regulated kinase activation of self‐healing Langerhans cell histiocytosis: A case report2019

    • 著者名/発表者名
      Kaneshima Akiko、Yamaguchi Sayaka、Miyagi Takuya、Kariya Yoshiyuki、Awazawa Tsuyoshi、Ohshiro Tokiko、Hyakuna Nobuyuki、Nakanishi Koichi、Takahashi Kenzo
    • 雑誌名

      The Journal of Dermatology

      巻: 46 ページ: 812~815

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/1346-8138.14996

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] K1 gene transformation activities in AIDS-related and classic type Kaposi’s sarcoma: Correlation with clinical presentation2019

    • 著者名/発表者名
      Tamanaha-Nakasone Ayumi、Uehara Karina、Tanabe Yasuka、Ishikawa Haruna、Yamakawa Natsuko、Toyoda Zensei、Kurima Kiyoto、Kina Shinichiro、Tsuneki Masayuki、Okubo Yuko、Yamaguchi Sayaka、Utsumi Daisuke、Takahashi Kenzo、Arakawa Hirofumi、Arasaki Akira、Kinjo Takao
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 6416

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41598-019-42763-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression Changes of Structural Protein Genes May Be Related to Adaptive Skin Characteristics Specific to Humans2019

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Nami、Utsumi Daisuke、Takahashi Kenzo、Matsumoto-Oda Akiko、Nyachieo Atunga、Chai Daniel、Jillani Ngalla、Imai Hiroo、Satta Yoko、Terai Yohey
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: 11 ページ: 613~628

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/gbe/evz007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cross-sectional multicenter observational study of psoriatic arthritis in Japanese patients: Relationship between skin and joint symptoms and results of treatment with tumor necrosis factor-α inhibitors2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuruta N, Narisawa Y, Imafuku S, Ito K, Yamaguchi K, Miyagi T, Takahashi K et all
    • 雑誌名

      The Journal of Dermatology

      巻: 46 ページ: 193~198

    • DOI

      https://doi.org/10.1111/1346-8138.14745

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of high levels of plasma OX40 with acute adult T-cell leukemia2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y, Takahashi Y, Tanaka R, Miyagi T, Saito M, Fukushima T.
    • 雑誌名

      Int J Hematol

      巻: 109 ページ: 319-327

    • DOI

      10.1007/s12185-018-02580-z

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 逆説的副作用でイクセキズマブ中止後, アダリムマブが二次無効になった乾癬性関節炎患者に対するブロダルマブの使用経験2019

    • 著者名/発表者名
      宮城拓也, 山本雄一, 高橋健造
    • 学会等名
      第34回日本乾癬学会
  • [学会発表] 乳癌を合併した抗RNAポリメラーゼⅢ抗体陽性の全身性強皮症の1例2019

    • 著者名/発表者名
      上原遥, 宮城拓也, 山本雄一, 高橋健造
    • 学会等名
      第118回日本皮膚科学会総会
  • [学会発表] 膜嚢胞性変化を伴った深在性モルフィアの1例2019

    • 著者名/発表者名
      宮城拓也, 苅谷義之, 山本雄一, 高橋健造
    • 学会等名
      第46回皮膚かたち研究学会学術大会
  • [学会発表] 琉球大皮膚科の生物学的製剤を使用した乾癬のまとめ2019

    • 著者名/発表者名
      宮城 拓也, 園崎 哲, 伊藤 誠, 小松 恒太郎, 大嶺卓也, 佐久川 裕行, 與那嶺 周平, 山城 充士, 岡本 有香, 深井 恭子, 大平 葵, 白瀬 春奈, 山口 さやか, 新嘉喜 長, 山本 雄一, 高橋 健造
    • 学会等名
      第87回日本皮膚科学会沖縄地方会
  • [学会発表] 非特異的な皮疹で発症した髙安動脈炎の1例2019

    • 著者名/発表者名
      宮城拓也, 上原遥, 兼島明子, 佐久川裕行, 山本雄一, 高橋健造
    • 学会等名
      第71回日本皮膚科学会西部支部学術大会
  • [学会発表] ドナーリンパ球輸注後に発症した無筋症性皮膚筋炎の1例2019

    • 著者名/発表者名
      下地 志月, 宮城 拓也, 山本 雄一, 高橋 健造
    • 学会等名
      第71回日本皮膚科学会西部支部学術大会

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公開日: 2021-01-27  

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