Attempt to reproduce pathophysiology of skin diseases by use of human three-dimensional skin equivalent with regenerated skin appendage structures

本研究の目的は、少量のヒト皮膚検体から得られた細胞をもとに毛包、汗腺など皮膚付属器の構造を再現したヒト3次元培養皮膚を効率良く作製し、それをモデルとして用いて、主として表皮と付属器の相互作用の観点から皮膚疾患の病態を再現することである。本年度は、ヒト皮膚組織から分離した毛包、汗腺由来の細胞を生物学的な特性を維持しつつ培養操作で増殖させ、元々それらの細胞が生体内でとっていた立体構造を再現する方法について検討した。また、皮膚疾患の病態を明らかにするための患者検体の集積を行った。毛包の発生・再生では、毛根の最下部に存在する間葉系の細胞からなる毛乳頭が重要な役割を果たすが、ヒト毛乳頭細胞は生体から分離し培養すると特性を失う。そこで、これまで申請者らが開発した特性維持培養条件に改良を加え、毛発生に重要なWNT、FGFシグナルをこれまでの培養条件以上に活性化する条件を確立し、その条件下で毛乳頭細胞類似の立体構造を作製し毛乳頭のバイオマーカーの発現を検討し、確立した条件では既存の条件より良好に特性が維持されることを見いだした。ヒト汗腺細胞については安定して大量に細胞を培養する方法が完全には確立されていない。そこで、培養細胞をサポートするフィーダー細胞を培養系に取り入れ、その有無で初代培養確立の成功率の違い、継代培養の安定性について検討しフィーダー細胞を利用した場合に安定した培養が可能であることを確認した。さらに、得られた細胞を二つの異なる方法で立体構造をとらせた場合に汗腺のマーカーの発現が一部回復するが、その様式は方法により異なることが明らかとなった。培養表皮ケラチノサイトと線維芽細胞からなる3次元立体培養系に培養ヒト毛乳頭細胞塊を組み込み立体構造がどの程度再現されるか検討したが培養経過中に立体構造が維持されず別の方法論が必要である可能性が示唆された。

本研究の目的は、少量のヒト皮膚検体から得られた細胞をもとに毛包、汗腺など皮膚付属器の構造を再現したヒト3次元培養皮膚を効率良く作製し、それをモデルとして用いて、主として表皮と付属器の相互作用の観点から皮膚疾患の病態を再現することである。本年度は、ヒト皮膚組織から分離した毛包、汗腺由来の細胞を生物学的な特性を維持しつつ培養操作で増殖させ、元々それらの細胞が生体内でとっていた立体構造を再現する方法について検討した。また、皮膚疾患の病態を明らかにするための患者検体の集積を行った。毛包の発生・再生では、毛根の最下部に存在する間葉系の細胞からなる毛乳頭が重要な役割を果たすが、ヒト毛乳頭細胞は生体から分離し培養すると特性を失う。そこで、これまで申請者らが開発した特性維持培養条件に改良を加え、毛発生に重要なWNT、FGFシグナルをこれまでの培養条件以上に活性化する条件を確立し、その条件下で毛乳頭細胞類似の立体構造を作製し毛乳頭のバイオマーカーの発現を検討し、確立した条件では既存の条件より良好に特性が維持されることを見いだした。ヒト汗腺細胞については安定して大量に細胞を培養する方法が完全には確立されていない。そこで、培養細胞をサポートするフィーダー細胞を培養系に取り入れ、その有無で初代培養確立の成功率の違い、継代培養の安定性について検討しフィーダー細胞を利用した場合に安定した培養が可能であることを確認した。さらに、得られた細胞を二つの異なる方法で立体構造をとらせた場合に汗腺のマーカーの発現が一部回復するが、その様式は方法により異なることが明らかとなった。培養表皮ケラチノサイトと線維芽細胞からなる3次元立体培養系に培養ヒト毛乳頭細胞塊を組み込み立体構造がどの程度再現されるか検討したが培養経過中に立体構造が維持されず別の方法論が必要である可能性が示唆された。