ヒトと類似した発症機構を持つ革新的白髪モデル動物の開発

2011 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23650241
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 加藤 昌志 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (10281073)
• 研究分担者: 武田 湖州恵 中部大学, 生命健康科学部, 准教授 (80345884) ; 後藤 友二 中部大学, 生命健康科学部, 助手 (70362522)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2014-03-31
• キーワード: 疾患モデル動物 / 加齢 / 白髪

研究概要

【背景】ヒトにおいて白髪は加齢の象徴である。特に女性にとって、白髪は美容上の大問題となっている。一方、動物において、生下時の毛色は基本的に一生を通じて同じであり、加齢により毛色が変化することは稀である。ゆえに、ヒトと同じように加齢とともに少しずつ白髪が発症する動物モデルの報告は、世界的にみても極めて少ない。一方、白髪染めに対するアレルギーや発癌の危険性が報告されているにもかかわらず、これに代わる白髪予防剤・治療剤は存在しない。 【目的】本研究では、加齢とともに徐々に白髪を自然発症するオリジナルのモテルマウスを開発した。平成23年度は、本モデルマウスにおける白髪発症機構がヒトと類似しているかどうかを検討することを目的として、研究を遂行した。【結果】１）マウスにおける白髪毛疱の形態学的解析：開発された白髪モデルマウスを用い、白髪の毛疱メラノサイトを特異的に染色することに成功した。さらに、モデルマウスにおける毛疱メラノサイトの生存から、白髪発症機構について、ヒトの白髪との類似点性を考察した。２）皮膚におけるメラノサイトの形態学的解析：本モデルマウスと野生型マウスについて、皮膚全体におけるメラノサイトの数・分布・動態やメラニン産生能を形態学的に調べ、類似点および相違点を形態学的に明らかにした。３）白髪を誘発する機構の解析：メラノサイトの周辺環境に発現している分子を同定するとともに、これらの分子が白髪の発想に関与するかどうかについて検討した。さらに、メラノサイト自体に発現する分子を調べる作業を開始した。

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

研究実績の概要に示したように、挑戦的萌芽研究の申請書に記載した当初のH23年度の研究計画に沿って、モデルマウスを用いた白髪発症機構を解明し、特許や論文を公表できているので、順調にしていると言える。

今後の研究の推進方策

挑戦的萌芽研究の申請書に記載したH23年度の研究計画に加えて、白髪の発症機構を解明するためには、メラノサイトだけでなく、メラノサイトを含む毛疱の細胞機能を解明することが必要であることが明らかになった。そこで、今後、これらの細胞における標的分子の発現レベルを解析する技術を完成させ、より多角的に白髪の発症機構の解析を進める。

次年度の研究費の使用計画

現時点で、形態学的手法により、毛疱のメラノサイトにおける標的分子を定量する方法について、白髪モデルマウスを用いて検討を開始している。平成24年度は、形態学的手法のみならず、分子生物学的手法を含めた技術を応用しながら、標的分子の定量化技術を完成させ、さらに詳しく、白髪の発症機構を解析する。このために、消耗品を中心とする物品費や人件費・謝金等の使用を予定している。

研究成果

• [雑誌論文] c-Ret-mediated hearing losses. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohgami, N., Kato, M（10人中10番目）, et al.
  • 雑誌名: Int J Clin Exp Pathol. 巻: 5 ページ: 23-8
  • DOI: 1936-2625/IJCEP1111009
  • 査読あり
• [雑誌論文] RAS/RAF/MEK/ERK and PI3K/PTEN/AKT signaling in malignant melanoma progression and therapy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yajima, I., Kato, M（11人中11番目）, et al.
  • 雑誌名: Dermatol. Res. Prac. 巻: 2012 ページ: 354191
  • DOI: 10.1155/2012/354191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Partial impairment of c-Ret at tyrosine 1062 accelerates age-related hearing loss in mice. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohgami, N., Kato, M（16人中16番目）, et al.
  • 雑誌名: Neurobiol. Aging 巻: 33(3):626 ページ: e25-34
  • DOI: 10.1016/j.neurobiolaging.2011.04.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel hairless mouse model for malignant melanoma. (2012)
  • 著者名/発表者名: Thang, N.D., Kato, M.（10人中10番目）, et al.
  • 雑誌名: J. Dermatol. Sci. 巻: 65 ページ: 207-12
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2011.10.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] L-cysteine as a regulator for arsenic-mediated cancer-promoting and anti-cancer effects. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, M., Kumasaka, MY., Takeda, K., Hossain, K., Iida, M., Goto, Y., Ohgami, N.
  • 雑誌名: Toxcol. In Vitro 巻: 25 ページ: 623-9
  • DOI: doi:10.1016/j.tiv.2010.12.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Genetically Designed Protein Tyrosine Kinase Activities by Environment-Linked Redox Reactions. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, I., Kawamoto, Y., Takeda, K., Kato, M.
  • 雑誌名: Enzyme Res 巻: 10 ページ: 896567
  • DOI: doi:10.4061/2011/896567
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP-4 down-regulates the expression of Ret in murine melanocyte precursors. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawakami, T., Kumasaka, M., Kato, M., Mizoguchi, M., Soma, Y.
  • 雑誌名: J. Dermatol. Sci. 巻: 63 ページ: 66-9
  • DOI: 10.1016/j.jdermsci.2011.03.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Requirement of endothelin receptor B expressed in spiral ganglion neurons for postnatal development of hearing. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ida-Eto, M., Ohgami, N., Iida, M., Takaiwa, K., Kimitsuki, T., Sone, M., Nakashima, T., Tsuzuki, T., Komune, S., Yanagisawa, M., Kato, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 286 ページ: 29621-6
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.236802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sunlight exposure-mediated DNA damage in young adults. (2011)
  • 著者名/発表者名: Kato, M., Iida, M., Goto, Y., Kondo, T., Yajima, I.
  • 雑誌名: Cancer Epidemiol. Biomaker Prevent. 巻: 20 ページ: 1622-8
  • DOI: 10.1158/1055-9965.EPI-11-0228
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-18 induces PD-1-dependent immunosuppression in cancer. (2011)
  • 著者名/発表者名: Terme, M., Kato, M.(17人中12番目) et al.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: 71 ページ: 5393-9
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-0993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic identification of hippocampal proteins vulnerable to oxidative stress in excitotoxin-induced acute neuronal injury. (2011)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, A., Kato, M（10人中11番目）, et al.
  • 雑誌名: Neurobiol. Dis. 巻: 43 ページ: 706-14
  • DOI: 10.1016/j.nbd.2011.05.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antioxidative effects of cherry leaves extract on tert-butyl hydroperoxide-mediated cytotoxicity through regulation of thioredoxin-2 protein expression level. (2011)
  • 著者名/発表者名: Taguchi, N., Kato, M（10人中10番目）, et al.
  • 雑誌名: J. Toxicol. Environ. Health A. 巻: 74 ページ: 1240-7
  • DOI: 10.1080/15287394.2011.570229
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mesenchymal transition and dissemination of cancer cells is driven by myeloid-derived suppressor cells infiltrating the primary tumor. (2011)
  • 著者名/発表者名: Toh, B., Kato, M（10人中7番目）, et al.
  • 雑誌名: PLoS Biol. 巻: 9 ページ: e1001162
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.1001162
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular network associated with MITF on skin melanoma development and progression. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yajima, I., Kato, M（12人中12番目）, et al.
  • 雑誌名: J. Skin Cancer 巻: 2011 ページ: 730170
  • DOI: 10.1155/2011/730170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sildenafil exerts anti-tumor effects and reduces Gr1+CD11b+ cell-mediated immunosuppression in ret transgenic mouse melanoma model. (2011)
  • 著者名/発表者名: Meyer, C., Kato, M（8人中11番目）, et al.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 108 ページ: 17111-6
  • DOI: 10.1073/pnas.1108121108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Barium promotes anchorage-independent growth and invasion of human HaCaT keratinocytes via activation of c-SRC kinase. (2011)
  • 著者名/発表者名: Thang, N.D., Kato, M（9人中9番目）, et al.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 ページ: e25636
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025636
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemotherapy induces intratumoral expression of chemokines in cutaneous melanoma, favoring T cell infiltration and tumor control. (2011)
  • 著者名/発表者名: Hong, M., Kato, M（11人中7番目）, et al.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: 71 ページ: 6997-7009
  • DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-11-1466
  • 査読あり
• [学会発表] Therapeutic effect of non-thermal atmospheric plasma on tumor in vivo (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichiro Yajima, Masashi Kato （7人中7番目）
  • 学会等名: 4th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
  • 発表場所: Chubu University, Kasugai, Aichi, Japan
  • 年月日: March 4-8, 2012
• [学会発表] A redox-linked novel pathway for (2011)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kato
  • 学会等名: JSPS AA Science Platform Program in Malaysia
  • 発表場所: University Malaysia Sabah, Malaysia
  • 年月日: April 27-28, 2011
• [備考]
  • URL: http://www.chubu.ac.jp/about/faculty/profile/588a920fe73a44df04e50c9c3eda630d04e09e86.html
• [産業財産権] 色素細胞性疾患のモデル動物及びその用途 (2011)
  • 発明者名: 加藤昌志、飯田真智子
  • 権利者名: 中部大学
  • 産業財産権番号: 特許: 特願2011-253454
  • 出願年月日: 2011年11月21日