日本順天堂大學研究生院醫學研究科皮膚科學與過敏學專業的池田志斈教授與日本東海大學綜合醫學研究所的岡晃講師等人組成的聯合研究團隊,全球首次確定了斑禿的致病基因之一CCHCR1。另外,透過利用基因體編輯法將斑禿患者的CCHCR1風險等位基因導入小鼠活體內,成功再現了與斑禿患者相似的病徵。此外研究團隊還應答,斑禿患者的毛髮狀態會因是否有CCHCR1風險等位基因而產生差異。該成果表明,有望查清目前尚不明確的斑禿的發病機理,開發根據是否存在風險等位基因進行診斷的方法和針對不同疾病類型的不同冶癒方法。
此次研究得到了斑禿患者和健康受試者的協助。研究團隊首先從受試者的血液中提取基因體DNA,解析與基因體區域的關係,並透過統計學方法推算哪個基因體位點存在與疾病有關的基因。結果發現,名爲HLA-C的基因附近存在致病基因。
接下來,利用解碼鹼基序列的新一代測序儀,就推測存在致病基因的患者染色體的HLA基因體區域,與健康受試者的鹼基序列進行比較研究,發現CCHCR1基因發生了氨基酸置換,並應答這就是與發生斑禿有關的風險等位基因。
圖1:本次研究明確CCHCR1基因是斑禿風險等位基因
研究團隊利用基因體編輯法,培養了導入CCHCR1的風險等位基因的基因體編輯小鼠,發現小鼠出現了與人類斑禿患者相似的脫毛現象(圖1右側) 。
接下來,研究團隊就攜帶CCHCR1風險等位基因的斑禿患者和未攜帶該基因的斑禿患者各自的毛髮毛囊中所表達的基因的模式,以及毛髮幹部(毛幹)的狀態,與基因體編輯小鼠進行了比較。由此應答,攜帶風險等位基因的斑禿患者的基因表現模式及毛幹狀態與基因體編輯小鼠高度相似(圖1左側)。
研究團隊根據以上結果確定,斑禿患者活體內檢測出來的攜帶風險等位基因的CCHCR1基因是斑禿的致病基因之一。該病患者數量較多,但其風險等位基因此前幾乎從未在實驗動物身上再現過,因此,這項研究在全球範圍來說都具有開創性。
今後將研究CCHCR1的風險等位基因引起斑禿的發病機理。另外,透過明確攜帶CCHCR1風險等位基因的病例和未攜帶病例之間的差異,還有望開發根據斑禿類型進行診斷的方法以及因類型而異的專用冶癒方法。
論文資訊
題目:Alopecia areata susceptibility variant in MHC region impacts expressions of genes contributing to hairkeratinization and is involved in hair loss
期刊:《EBioMedicine》
DOI:10.1016/j.ebiom.2020.102810
文:JST客觀日本編輯部