2019 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of a cytotoxicity evaluation system for pigment cell-specific vitiligo-inducing substances and elucidation of the mechanism of damage
| Project/Area Number |
17K10248
|
|---|
| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
|---|
Principal Investigator |
井上 紳太郎 岐阜薬科大学, 薬学部, 特任教授 (00793853)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 有紀子 岐阜薬科大学, 薬学部, 特任准教授 (30396296)
石塚 麻子 岐阜薬科大学, 薬学部, 研究補佐員 (50727203)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | メラノーマ / ロドデノール / 酸化ストレス / NRF2 / GPNMB |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ロドデノール(RD)は、チロシナーゼ(TYR)活性依存的にメラノサイト(MC)特異的な細胞障害を惹起し色素脱失症を誘発する。一方、NRF2酸化ストレス(OS)応答系を活性化し障害を防御するので、両者のバランス破綻が色素脱失発症の要因であることを示した。正常MCでの細胞障害性評価では、細胞差や培養条件差によりRD感受性が異なる問題点があった。本研究は、白斑発症リスク物質を安定評価できる遺伝子改変メラノーマ細胞株(ML)作出による高汎用性評価系の確立、MC障害メカニズム解明による診断・予防・治療法の提案を目的とした。
細胞接着性と増殖能を基準に選んだMLの中からRD細胞傷害性とTYR mRNA発現量を考慮してゲノム編集用としてA2058株を選択し、DNA配列の異なる2種のNRF２ノックアウト(KO)クローン株を得た。NRF2陽性対照クローン株と比べKO株のRDおよびH2O2感受性はともに差がなく、TYR ノックダウンによるRD感受性にも差がなかったことから、MLのRD細胞傷害性はTYR非依存的であり、RDやOS細胞傷害性防御にNRF2が関与していないことが示された。
NRF2非依存的な抗酸化因子として、我々が最近尋常性白斑患者の表皮細胞で消失していることを見出した膜タンパク質GPNMBに注目した。NRF2-KO細胞でGPNMBをノックダウンすると、RDとH2O2による細胞障害性が増加しGPNMBの細胞外ドメイン組換え体添加により障害性は回復した。
これらの知見は、GPNMBによるNRF2非依存的抗酸化作用により、NRF2-KO MLが本研究の目的である白斑リスク化合物の評価に利用できないことを示す。GPNMBは、正常および酸化ストレス誘発性疾患細胞の細胞抗酸化活性に関与している可能性がある。
|
