英国のウェルカムサンガーインスティテュート、ニューカッスル大学そしてキングスカレッジの研究者らは、皮膚の非常に詳細なマップを作成した。これは、炎症性皮膚疾患の患者の細胞で、発生からの細胞プロセスが再活性化されることを明らかにしている。 湿疹や乾癬の患者の皮膚が、発達中の皮膚細胞と多くの同じ分子経路を共有していることを発見した。これは、これらの痛みを伴う皮膚病を治療するための潜在的な新薬の標的を提供する。Science の2021年1月22日号に掲載されたこの研究は、炎症性疾患のまったく新しい理解も提供し、関節リウマチや炎症性腸疾患などの他の炎症性疾患の研究に新しい道を開くものだ。 このScience の論文は「発生細胞プログラムは炎症性皮膚疾患に採用されている（Developmental Cell Programs Are Co-Opted In Inflammatory Skin Disease.）」と題されている。
人体のすべての細胞タイプをマッピングするためのグローバルなHuman Cell Atlasの取り組みの一部である、発達中の成人の皮膚の新しい包括的なアトラスは、世界中の科学者にとって貴重なリソースだ。 また、再生医療のテンプレートを提供し、研究者が実験室でより効果的に皮膚を成長させるのに役立つ。
我々の皮膚はバリアとして機能し、侵入するバクテリアやウイルスから体を守り、健康には不可欠だ。 アトピー性湿疹や乾癬などの炎症性皮膚疾患は慢性疾患であり、免疫系が過剰に活動し、皮膚のかゆみや薄片状の皮膚を引き起こし、非常に痛みを伴い、感染しやすくなる。 これらの状態は人々の生活に重大な影響を与える可能性があるが、原因は不明であり、治療法はなく、症状を和らげるのに役立つだけだ。
皮膚は、さまざまな種類の細胞で構成される複雑な組織だ。 皮膚がどのように形成され、これが成人の健康と病気にどのように関連するかを学ぶために、研究者らは皮膚の発達からの細胞を研究し*、これらを健康な成人、湿疹および乾癬患者からの生検と比較した。チームは、最先端の単一細胞技術と機械学習を使用して、50万を超える個々の皮膚細胞を分析し、各細胞でどの遺伝子がオンになっているのかを正確に確認した。 これにより、研究者は個々の細胞が何をするのか、そして細胞が互いにどのように話し合うのかを知ることができた。 驚くことに、研究者らは、病気の皮膚細胞が発達中の細胞と同じ細胞メカニズムの多くを共有していることを発見した。
著者コメント
ニューカッスル大学の皮膚科学および免疫学の教授、ウェルカムサンガーインスティテュートの准教授である共同主執筆者のMuzlifah Haniffa博士（写真）は次のように述べている。 「湿疹と乾癬の皮膚細胞が同じ分子シグナルを送り、免疫細胞を過剰に活性化して病気を引き起こす可能性があるのを見て驚いた。これはこれまでに見られなかった。発達中の細胞経路が再び出現するのは、炎症性皮膚疾患の理解における大きな飛躍であり、治療法を見つけるための新しいルートを提供する。」
筆頭著者であるニューカッスル大学のGary Reynolds博士は、次のように述べている。「我々の研究は炎症性皮膚疾患に焦点を当てているが、関節リウマチや炎症性腸疾患など他の炎症性疾患も同じように引き起こされる可能性がある。 この研究は、炎症性疾患の研究にまったく新しい道を開く可能性がある。」
この研究は、健康な皮膚組織がどのように発達するかを明らかにし、成人の皮膚に存在する細胞を明らかにした。 これは、特に火傷の犠牲者にとって、再生医療に大きな影響を及ぼす。
キングスカレッジロンドンの共同主任著者であるFiona Watt 教授は、次のように述べている。「実験室で成長した皮膚細胞に関する研究は数十年になる。しかし、細胞の特性がどのように変化するかは必ずしも明確ではなかった。 このスキンセルアトラスは、発達中の成人の皮膚から分離された直後に細胞の詳細な構成を明らかにすることで、再生医療で健康な皮膚を再構築しようとする研究者のテンプレートとして機能する。データは公開されており、 これが実験室で皮膚組織を作成する研究に役立つことを願っている。」
ウェルカムサンガーインスティテュートとケンブリッジ大学の共同主任著者であり、Human Cell Atlasイニシアチブの共同議長であるSarah Teichmann氏は、次のように述べている。「『Googleマップ』を作成するための国際的なHuman Cell Atlasイニシアチブの一部 人体のこの皮膚細胞アトラス研究は、発達を研究することは、組織が最初にどのように形成されるかを理解するのに役立つだけでなく、病気に活力を与えることも明らかにする。このマップは、炎症性疾患についてのまったく新しい考え方を明らかにする。他の科学者が病気の原因を調査し、潜在的な新しい治療法を知らせるために使用できる重要な参考資料だ。」
*研究者らは、ウェルカムおよびMRCが資金提供したHuman Developmental Biological Resourceから提供された、受胎後7〜10週間のヒト胚性皮膚組織を分析した。 乳房形成術手術による健康な成人の皮膚、およびアトピー性湿疹と乾癬に冒された患者からの皮膚生検も研究された。
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