マウス線維芽細胞のメラノサイトへの直接リプログラミング

白斑は、罹患した個体の身体的および精神的健康に深刻な影響を与える皮膚疾患である。代謝異常、酸化ストレス、炎症メディエーターの生成、細胞剥離、自己免疫応答など様々な理由により、機能的なメラノサイトが失われ、メラニンの分泌が停止し、白斑^1,2の発症につながる。この状態は広く発生し、顔に特に問題があります。主な治療法は、コルチコステロイドおよび免疫調節剤の全身使用である。光線療法は全身性または局所疾患に使用でき、穿孔皮膚移植および自家メラノサイト移植などの外科的治療がある^3,4,5。しかし、薬物療法や光線療法を使用する患者は再発しやすく、これらの治療法は長期的な治療効果が低い。外科的治療は外傷性であり、適度にしか有効ではない^2,6。したがって、白斑には新しく効果的な治療戦略が必要です。

人工多能性幹細胞(iPSC)のリプログラミングは、転写因子Oct4、Sox2、Klf4、およびc-Myc⁷によって媒介されるプロセスである、これらの細胞を末端状態から多能性状態に逆転させる。しかし、造腫瘍性の可能性と長い生産時間のために、この技術を臨床現場に適用すると懐疑的な見方をされている⁸。ダイレクトリプログラミングは、あるタイプの端末セルを別のタイプのターミナルセル⁹に変換する技術である。このプロセスは、適切な転写因子によって達成される。心筋細胞¹⁰、ニューロン11、および蝸牛有毛細胞¹²を含む様々な細胞が、既に首尾に直接再プログラムされている。一部の研究者は、皮膚組織をその場で直接再プログラムし、創傷修復に使用することができる¹³。直接リプログラミングの利点には、待ち時間とコストの削減、がんのリスクの低下、倫理的問題の減少、および細胞運命決定の根底にあるメカニズムのより良い理解^{が含まれます9}。

直接リプログラミング法は広く使用されているが、特に考慮されるべき多数の転写因子のために、皮膚細胞をメラノサイトに直接リプログラミングするための明確な方法は現在のところ存在しない^14,15。転写因子であるMitf、Sox10、およびPax3は、皮膚細胞をメラノサイト¹⁴に直接リプログラミングするために使用されている。対照的に、MITFおよびPAX3、SOX2、およびSOX9の組み合わせは、別の研究¹⁵において、皮膚細胞のヒトメラノサイトへの直接リプログラミングにも使用されている。このプロトコールでは、異なるスクリーニング方法を使用しているにもかかわらず、先に説明したように皮膚細胞をメラノサイトに直接リプログラミングするためのMitf、Sox10、およびPax3の組み合わせでも同じ結果が得られた¹⁴。他の皮膚細胞からメラノサイトを生成するシステムを開発することは、白斑患者の他の皮膚細胞をメラノサイトに変換するためのスキームを提供することができる。したがって、メラノサイトを正常に生成するためには、この直接リプログラミングのための簡単で効率的な方法を構築することが重要です。