Development of human skin equivalent for atopic dermatitis with human iPS cells-derived sensory neurons: elucidation of mechanism of itch sensitivity

アトピー性皮膚炎はかゆみのある湿疹を主病変とする疾患で、難治性のかゆみは不眠や集中力低下をもたらし、患者のQuality of Lifeは著しく低下する。ADで見られるかゆみ過敏は表皮角化細胞が産生するセマフォリン3Aなどの神経反発因子が減少し、本来真皮内にある神経線維が表皮内まで伸長し、増生することが一因であると考えられている。そこで本研究はヒトiPS細胞由来感覚神経と共培養した三次元培養ヒトADモデルを構築し、AD病変部の軸索ガイダンス分子の発現変動機序と表皮内神経線維の動態を明らかにすることにより、表皮内神経線維を制御する新しい鎮痒法の開発に応用することを目指す。令和4年度はヒトiPS細胞から末梢感覚神経を誘導する方法を習得し、将来的に表皮角化細胞や真皮線維芽細胞との共培養系を確立するため、培地条件の検討を行った。問題点として、感覚神経への分化誘導効率が低く、培養条件の詳細な条件設定が必要であると考えられた。また、AD類似表皮角化細胞を作製するため、ADの病態形成に関わるサイトカインを組合せて培養表皮角化細胞に加え、フィラグリンや軸索ガイダンス分子の発現変動を指標に評価した。その結果、フィラグリンはいずれの組合せでも発現減少したが、神経反発因子セマフォリン3Aの発現減少と神経成長因子の発現増加は認められなかった。以上のことからAD病変部を模倣するためにはサイトカイン環境だけでなく、バリア破壊などの他の処理が必須であると考えられた。

アトピー性皮膚炎はかゆみのある湿疹を主病変とする疾患で、難治性のかゆみは不眠や集中力低下をもたらし、患者のQuality of Lifeは著しく低下する。ADで見られるかゆみ過敏は表皮角化細胞が産生するセマフォリン3Aなどの神経反発因子が減少し、本来真皮内にある神経線維が表皮内まで伸長し、増生することが一因であると考えられている。そこで本研究はヒトiPS細胞由来感覚神経と共培養した三次元培養ヒトADモデルを構築し、AD病変部の軸索ガイダンス分子の発現変動機序と表皮内神経線維の動態を明らかにすることにより、表皮内神経線維を制御する新しい鎮痒法の開発に応用することを目指す。令和4年度はヒトiPS細胞から末梢感覚神経を誘導する方法を習得し、将来的に表皮角化細胞や真皮線維芽細胞との共培養系を確立するため、培地条件の検討を行った。問題点として、感覚神経への分化誘導効率が低く、培養条件の詳細な条件設定が必要であると考えられた。また、AD類似表皮角化細胞を作製するため、ADの病態形成に関わるサイトカインを組合せて培養表皮角化細胞に加え、フィラグリンや軸索ガイダンス分子の発現変動を指標に評価した。その結果、フィラグリンはいずれの組合せでも発現減少したが、神経反発因子セマフォリン3Aの発現減少と神経成長因子の発現増加は認められなかった。以上のことからAD病変部を模倣するためにはサイトカイン環境だけでなく、バリア破壊などの他の処理が必須であると考えられた。