白斑での色素細胞再分布の時空間解析と治療への応用研究

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 22K08409
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 片山 一朗 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (80191980)
• 研究分担者: 楊 伶俐 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 特任准教授 (40711784) ; 大霜 智子 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 准教授 (90448754) ; 後藤 寛之 大阪公立大学, 大学院医学研究科, 講師 (00790164)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 酸化ストレス / メラノサイトニッチ / 細胞接着 / GPNMB / メラノサイト遊走因子

研究実績の概要

本研究は先に述べたように３つのテーマに関してほぼ、予定通り研究が進行しており、またその結果を学会にて公表することができた　(2023 国際研究皮膚科学会)。①表基底層でのニッチの証明と白斑部でのその消失に関わる制御機構の解明に関しては、順調に研究が進み、ニッチの障害に白斑病変部真皮線維芽細胞に過剰発現するMMP2が基底膜構造を破壊し、結果的にニッチの障害、メラノサイトの消失につながること、その発現亢進にIL-6,TNF-αの過剰発現が関わること、さらにMMP2遺伝子導入線維芽細胞とケラチノサイトメラノサイトを今日培養することでメラノサイトの消失が起こることを見出した（Yang F et al. Preprinted paper, 2023)。②白斑病変部でのニッチへのメラノサイトの再分布に関わる表皮ケラチノサイト（あるいは他の皮膚構成細胞）からのメラノサイト由来遊走因子の同定とex vivoでの動態解析に関しては、昨年に引き続き、μ-Slide Chemotaxis　アッセイシステムを用いて、メラノサイトの遊走因子を解析しており、現在、低容量、および高容量紫外線照射ケラチノサイト培養上清のメラノサイト、およびメラノブラスト遊走活性を検討している。③化学物質（ロドデンドロールを使用する）誘発性新規白斑モデルモルモットを用いた治療法の評価システムの解析は順調に進み、今年度はRNA-seq解析により発症初期、進展期、回復期におけるバイオマーカーの探索研究を開始した。また白斑患者では辺縁の色素増強により患者QOLが大きく下がるが、動物モデルでも同様の現象を再現でき、現在その成果を取り纏めている。さらにあらたな治療法としてニッチ回復に関わるMMP2阻害薬に関しても候補薬の探索とその臨床効果の検討を進めている。

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

白斑病変部での基底膜のリモデリング異常によるメラノサイト消失機序に関わる新規知見は昨年の国際研究皮膚科学会で発表した。今後は、ヒト白斑病変部皮膚で構造変化の見られた基底膜の構成分子を免疫組織学的な手法で同定し、それら分子とメラノサイトとの接着の異常やメラニン産生への影響、さらにメラノサイトの再分化などに関わる制御機序を三次元モデルで解析していく予定である。またニッチへのメラノサイトの再分布に関わる表皮ケラチノサイトからのメラノサイト由来遊走因子の同定とex vivo での動態解析研究をさらに進める予定である。現在、構築できた308nmの短波長紫外線照射ケラチノサイトからのメラノサイト増殖因子産生増強の実験系 （Int. J. Mol. Sci. 2021）を用いて、メラノサイトおよびSOX9陽性のメラノブラスト遊走因子の解析を行う予定である。また本研究の最終的な目標である化学物質（ロドデンドロールを使用する）誘発性新規白斑モデルマウスを用いた治療法の評価システムの構築とニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発からさらに進展し、よりヒト皮膚に近い、正常皮膚基底層にメラノサイトが存在する黒モルモットにロドデンド ロールを長期塗布することで作成した、新しい白斑動物モデルを確立する事ができ（2023、5月、国際研究皮膚科学会で発表）、メラノサイトの消失機序の解明とその回復に関わる治療薬の探索を推進していく予定である。日常診療において重要な課題である白斑の治療効果を評価できるバイオマーカーの検索もRNAseqの手法を用いて合わせて行っていく予定である。また、現在中国の研究者と共同研究している白斑へのFire needle(熱鍼)療法の効果発現機序を先に述べたモルモット白斑モデルで検討している。最終年度としてニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発を目指す。

今後の研究の推進方策

白斑病変部での基底膜のリモデリング異常によるメラノサイト消失機序に関わる新規知見は昨年の国際研究皮膚科学会で発表した。今後は、ヒト白斑病変部皮膚で構造変化の見られた基底膜の構成分子を免疫組織学的な手法で同定し、それら分子とメラノサイトとの接着の異常やメラニン産生への影響、さらにメラノサイトの再分化などに関わる制御機序を三次元モデルで解析していく予定である。またニッチへのメラノサイトの再分布に関わる表皮ケラチノサイトからのメラノサイト由来遊走因子の同定とex vivo での動態解析研究をさらに進める予定である。現在、構築できた308nmの短波長紫外線照射ケラチノサイトからのメラノサイト増殖因子産生増強の実験系 （Int. J. Mol. Sci. 2021）を用いて、メラノサイトおよびSOX9陽性のメラノブラスト遊走因子の解析を行う予定である。また本研究の最終的な目標である化学物質（ロドデンドロールを使用する）誘発性新規白斑モデルマウスを用いた治療法の評価システムの構築とニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発からさらに進展し、よりヒト皮膚に近い、正常皮膚基底層にメラノサイトが存在する黒モルモットにロドデンド ロールを長期塗布することで作成した、新しい白斑動物モデルを確立する事ができ（2023、5月、国際研究皮膚科学会で発表）、メラノサイトの消失機序の解明とその回復に関わる治療薬の探索を推進していく予定である。日常診療において重要な課題である白斑の治療効果を評価できるバイオマーカーの検索もRNAseqの手法を用いて合わせて行っていく予定である。また、現在中国の研究者と共同研究している白斑へのFire needle(熱鍼)療法の効果発現機序を先に述べたモルモット白斑モデルで検討している。最終年度としてニッチの回復を標的とした経皮膚的治療薬の開発を目指す。

次年度使用額が生じた理由

研究計画を調整した。

研究成果

• [雑誌論文] Activated Akt expression is associated with the recurrence of primary melanomas and further refines the prognostic and predictive values for relapse in acral melanomas. (2024)
  • 著者名/発表者名: Nojima K, Hayashi M, Tanemura A, Al-Busani H, Saito T, Suzuki T, Ishikawa M, Mori T, Wada S, Yamazaki N, Katayama I, Mori H, Yokozeki H, Okiyama N, Sasaki Y, Namiki T.
  • 雑誌名: Pigment Cell Melanoma Res. 巻: 37 ページ: 36-44
  • DOI: 10.1111/pcmr.13119.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gap junction-mediated contraction of myoepithelial cells induces the peristaltic transport of sweat in human eccrine glands. (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakashima K, Kato H, Kurata R, …Katayama I, et al.
  • 雑誌名: Commun Biol 巻: 6 ページ: 1175
  • DOI: 10.1038/s42003-023-05557-9.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of shagreen patches and fibrous cephalic plaques in patients with tuberous sclerosis complex: A retrospective cohort study. (2023)
  • 著者名/発表者名: Takahashi A, Hattori S, Sakai E, Yang L, Katayama I et al.
  • 雑誌名: J Am Acad Dermatol. 巻: 90 ページ: 849-852
  • DOI: 10.1016/j.jaad.2023.11.061.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pilot study for the treatment of cutaneous neurofibromas in neurofibromatosis type 1 patients using topical sirolimus gel. (2023)
  • 著者名/発表者名: Wataya-Kaneda M, Watanabe Y, Nakamura A, Yamamoto K, Okada K, Maeda S, Nimura K, Saga K, Katayama I
  • 雑誌名: J Am Acad Dermatol. 巻: 88 ページ: 877-880
  • DOI: 10.1016/j.jaad.2022.08.066.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Worldwide expert recommendations for the diagnosis and management of vitiligo: Position statement from the international Vitiligo Task Force-Part 2: Specific treatment recommendations (2023)
  • 著者名/発表者名: Huggins R, Oh SH, Harris JE, Hamzavi IH, Gupta S, Grimes P, et al
  • 雑誌名: J Eur Acad Dermatol Venereol. 巻: 37 ページ: 2185-2195
  • DOI: 10.1111/jdv.19450.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double mutation of claudin-1 and claudin-3 causes alopecia in infant mice. (2023)
  • 著者名/発表者名: Suzuki K, Yamaga K, Tokumasu R, Katsuno T, Tanaka H, Chiba S, Yagi T, Katayama I, Tamura A, Murota H, Tsukita S
  • 雑誌名: Ann N Y Acad Sci. 巻: 1523 ページ: 51-61
  • DOI: 10.1111/nyas.14980.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Worldwide expert recommendations for the diagnosis and management of vitiligo: Position statement from the International Vitiligo Task Force Part 1: towards a new management algorithm. (2023)
  • 著者名/発表者名: van Geel N, Speeckaert R, Taieb A, Ezzedine K, Lim HW, et al
  • 雑誌名: J Eur Acad Dermatol Venereol . 巻: 37 ページ: 2173-2184
  • DOI: 10.1111/jdv.19451.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Worldwide expert recommendations for the diagnosis and management of vitiligo: Position statement from the international Vitiligo Task Force-Part 2: Specific treatment recommendations. (2023)
  • 著者名/発表者名: Seneschal J, Speeckaert R, Taieb A, Wolkerstorfer A, Passeron T, Pandya AG, Lim HW, Ezzedine K, Zhou Y, Xiang F, Thng S, Tanemura A, Suzuki T, Rosmarin D, Rodrigues M, Raboobee N, Pliszewski G, Parsad D, Oiso N, Monteiro P, Meurant JM, Maquignon N, Lui H, Le Poole C, Leone G, Lee AY, Lan E, Katayama I,
  • 雑誌名: J Eur Acad Dermatol Venereol. 巻: 37 ページ: 2185-2195
  • DOI: 10.1111/jdv.19450.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 紅皮症の考え方と捉え方 総説オピニオン 老人性紅皮症～私はこう考える ②Th2シフトから考える老人性紅皮症とアトピー性皮膚炎の接点 (2023)
  • 著者名/発表者名: 片山一朗
  • 雑誌名: 皮膚病診療 巻: 45 ページ: 126
• [雑誌論文] 白斑治療におけるJAK阻害薬 (2023)
  • 著者名/発表者名: 井上 紳太郎, 鈴木 民夫, 佐野 栄紀, 片山 一朗
  • 雑誌名: 日本皮膚科学会雑誌 巻: 133 ページ: 2837
• [学会発表] The fate of melanocytes and the disorganization of basement membrane in a guinea pig model of Rhododendrol-induced chemical vitiligo. (2023)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Kuroda, Lingli Yang, Fei Yang, Sylvia Lai, Tetsuya Sayo, Yoshito Takahashi, Daisuke Tsuruta, and Ichiro Katayama
  • 学会等名: First International Societies for Investigative Dermatology (ISID) meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Disorganization of basement membrane zone architecture for impaired melanocyte inhabitation in vitiligo. (2023)
  • 著者名/発表者名: Fei Yang, Lingli Yang, Yasutaka Kuroda, Sylvia Lai, Yoshito Takahashi, Tetsuya Sayo, Takeshi Namiki, Kimiko Nakajima, Shigetoshi Sano, Shintaro Inoue, Daisuke Tsuruta and Ichiro Katayama
  • 学会等名: First International Societies for Investigative Dermatology (ISID) meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Suberythemic doses of 308 nm excimer light may be sufficient for Vitiligo Treatment: novel in vitro and in vivo findings on melanocyte recruitment (2023)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Kuroda, Lingli Yang, Sylvia Lai, Tetsuya Sayo, Yoshito Takahashi, Daisuke Tsuruta, and Ichiro Katayama
  • 学会等名: EADV (European Academy of Dermatology and Venereology(EADV) congress 2023
  • 国際学会
• [学会発表] モルモットロドデノール白斑モデルにおける基底膜異常とメラノサイトの運命 (2023)
  • 著者名/発表者名: 黒田康嵩、楊 伶俐、楊 飛、ライ シルビア、佐用哲也、高橋慶人、鶴田大輔、片山一朗
  • 学会等名: 第5回日本白斑学会
• [学会発表] 尋常性白斑におけるグランザイムBの機能解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: DIAO SIWEI, 黒田康嵩, 楊 伶俐, 片山一朗, 鶴田大輔, 廣保 翔
  • 学会等名: 第5回日本白斑学会