表皮細胞内カルシウム濃度の調節：３種のカルシウムポンプの機能協調と角化への関与

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23791298
• 研究機関: 久留米大学
• 研究代表者: 濱田 尚宏 久留米大学, 医学部, 講師 (40320204)
• キーワード: 単一遺伝子病 / 遺伝性皮膚疾患 / カルシウムポンプ / 皮膚病理学

研究概要

小胞体や形質膜、ゴルジ装置に存在する3種のカルシウムポンプは協調しながら細胞内Ca2+濃度を調節している。研究代表者は、カルシウムポンプの異常で生じる遺伝性角化症であるHailey-Hailey病（HHD）とDarier病（DD）の症例を数多く収集し遺伝子変異を検出してきた。本研究は3種のカルシウムポンプが表皮細胞内Ca2+濃度の恒常性維持にそれぞれどの程度寄与しているのかを明らかにし、角化との関連性を調べることを目的とした。
（本研究の具体的な内容）1）HHDとDDの培養表皮細胞における3種のカルシウムポンプ（SERCA、PMCA、SPCA）の発現を調べ、細胞内Ca2+濃度を測定する。2）HHDとDDの培養表皮細胞で様々なパターンで3種カルシウムポンプをノックダウンし、細胞内Ca2+濃度を測定する。3）培養細胞から三次元培養皮膚を作製し、角化関連分子の発現を調べる。
（これまでの研究経過と結果）1）本研究の基盤となるHHDを30家系収集し、29種のATP2C21遺伝子（SPCA1）変異を新たに同定した。2）HHD培養表皮細胞における3種のカルシウムポンプの発現は様々なパターンを呈したが、重症例では全ての発現低下を認めた。またATP添加にて細胞内Ca2+濃度の上昇はみられなかった。HHD培養表皮細胞では、カルシウム結合タンパク質や角化関連タンパク質の発現が上昇し、病態との関連性が示唆された。3）HHDのモデル細胞として、HaCaT細胞のATP2C21遺伝子ノックダウンを用いた実験を行った。これらの細胞では、カルシウム結合タンパク質や角化関連タンパク質の発現変動が認められた。4）正常培養表皮細胞を用いて三次元培養皮膚を作製した。同様の手法を用いて、HHDとDDの三次元培養皮膚を作製中である。

研究成果

• [雑誌論文] A d Late-onset Darier's disease due to a novel missense mutation in the ATP2A2 gene: ifferent missense mutation affecting the same codon has been previously reported in acrokeratosis verruciformis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ueo D, Hamada T, Hashimoto T, Hatano Y, Okamoto O, Fujiwara S.
  • 雑誌名: J Dermatol 巻: 40 ページ: 280-281
  • DOI: doi:10.1111/1346-8138.12058.
  • 査読あり
• [雑誌論文] How do keratinizing disorders and blistering disorders overlap (2013)
  • 著者名/発表者名: Hamada T, Tsuruta D, Fukuda S, Ishii N, Teye K, Numata S, Dainichi T, Karashima T, Ohata C, Furumura M,Hashimoto T.
  • 雑誌名: Exp Dermatol 巻: 22 ページ: 83-87
  • DOI: doi:10.1111/exd.12021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anti-alpha-2-macroglobulin-like-1 Autoantibodies are Detected Frequently and may be Pathogenic in Paraneoplastic Pemphigus. (2013)
  • 著者名/発表者名: Numata S, Teye K, Tsuruta D, Sogame R, Ishii N, Koga H, Natsuaki Y, Tsuchisaka A, Hamada T, Karashima T,Nakama T, Furumura M, Ohata C, Kawakami T, Schepens I, Borradori L, Hashimoto T.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 巻: Epub ahead of print ページ: In print
  • DOI: 10.1038/jid.2013.65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction of plectin and intermediate filaments. (2012)
  • 著者名/発表者名: Karashima T, Tsuruta D, Hamada T, Ishii N, Ono F, Hashikawa K, Ohyama B, Natsuaki Y, Fukuda S, Koga H,Sogame R, Nakama T, Dainichi T, Hashimoto T.
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 巻: 66 ページ: 44-50
  • DOI: doi:10.1016/j.jdermsci.2012.01.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitope spreading is rarely found in pemphigus vulgaris by large-scale longitudinal study using desmoglein 2-based swapped molecules. (2012)
  • 著者名/発表者名: Ohyama B, Nishifuji K, Chan PT, Kawaguchi A, Yamashita T, Ishii N, Hamada T, Dainichi T, Koga H, Tsuruta D, Amagai M, Hashimoto T
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 巻: 132 ページ: 1158-1168
  • DOI: 10.1038/jid.2011.448
  • 査読あり
• [学会発表] Studies of cultured Hailey-Hailey disease keratinocytes revealed pathogenic role of the mutations and novel mechanism in Ca2+ homeostasis. (2012)
  • 著者名/発表者名: 1） Matsuda M, Hamada T, Ishii N, Sakaguchi S, Murai Y, Ohata C, Furumura M, Tanaka E, Hashimoto T.
  • 学会等名: The 37th annual meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 20121207-20121209
  • 招待講演