调节皮肤黑素细胞中色素沉着过程的方法技术

本发明专利技术描述了调节黑素细胞中的黑素体成熟过程的方法。另外，描述了可逆地改变人表皮皮肤中的色素沉着过程的方法。所述方法以黑素体成熟和黑素体向角质形成细胞转移为目标，这是色素沉着中涉及的关键过程，因为其潜在用于可预测地和受控地调节人皮肤中的色素沉着。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调节皮肤黑素细胞中色素沉着过程的方法
本专利技术涉及调节可见的皮肤色素沉着(pigmentation)。本专利技术涉及IFN-γ在使阶段I和II的黑素体(melanosome)的成熟停止而导致色素减退(hypopigmentation)并在除去IFN-γ后恢复该过程中的作用。整个色素沉着过程由在早期阶段I和II中黑素体形成、黑素合成、黑素体成熟以及随后黑素体向角质形成细胞(keratinocyte)转移组成。通过控制IFN-γ的浓度，能够以可预测的方式调节黑素体成熟的过程。本专利技术涉及IFN-γ及其激动剂和拮抗剂调节人的色素沉着用于临床或药物化妆品(cosmaceutical)目的的用途。
技术介绍
色素沉着是涉及来自人表皮的两种细胞黑素细胞和角质形成细胞的独特过程。黑素细胞通过一系列清楚界定的程序化协调步骤在细胞器黑素体中产生黑素聚合物，然后具有色素的黑素体转移到角质形成细胞中(Hu等，2007)。皮肤中观察到的色素是由于角质形成细胞中黑素体的存在。色素沉着的完整过程可以大致分成四个不同的生物过程：1)黑素体形成的开始，2)涉及数种蛋白质转运的黑素体成熟阶段I、II、III和IV，3)在黑素体成熟的阶段III和IV中的黑素生物合成，4)阶段III和IV黑素体向角质形成细胞转移。破坏这些步骤中的任何步骤都可以导致皮肤色素沉着水平的改变。细胞器的成熟是人体中细胞程序的非常重要的组成部分。在本专利技术中，我们表明，干扰素-γ(IFN-γ)直接调节黑素体成熟和从黑素细胞转移的过程，从而影响皮肤色素沉着的完整过程。色素减退和色素沉着过度(hyperpigmentation)是多种病理性病症的临床表现，并且还具有化妆品价值。色素沉着的诱导被认为是黑素细胞受调节的分化程序。过去的研究已经鉴别了数种参与该过程的基因。许多这些观察来源于小鼠基因，并且目前已知接近120个基因座参与调节色素沉着(Bennett和Lamoreux，2003)。在这些中，酪氨酸酶(TYR)、酪氨酸酶相关蛋白-1(TYRP1／TRP-1)和多巴色素异构酶(dopachrometautomerase，DCT／TYRP2)是催化黑素合成的酶。已知关键的转录因子MITF通过这三种核心酶协调黑素生成期间的事件。引起细胞开始和维持黑素合成的一些诱因也是众所周知的。促黑素因子(melanotropicfactor)如HGF、SCF、ET由邻近的角质形成细胞和纤维母细胞分泌(Yamaguchi等，2007；YamaguchiandHearing，2009)。这些因子调节细胞增殖和黑素生成。基于从基因到动物模型研究的多条证据线，α-MSH信号传导似乎是核心。最近，逐渐为人所知的是，p53介导角质形成细胞分泌α-MSH，因此以旁分泌的方式控制色素沉着(Cui等，2007)。正向调节黑素生成的信号传导通路之间的相互联系很复杂并且刚刚开始被理解。深入研究的色素沉着过度病症是皮肤暴露于UV射线，其引起一系列短期和长期的作用，导致色素沉着增加(Choi等，2010)。该响应包括促黑素因子的分泌和在预期的黑素体转移中黑素细胞树突形成(melanocytedendricity)的增加(Scott等，2006)。令人惊奇的是已知许多的途径和效应器增加色素沉着，但是已知关于主动逆转该过程的极少。多条证据线表明，在生理和病理生理条件下，存在色素减少的黑素细胞。在发育上，黑素细胞开始于作为无色素的前体细胞的神经嵴(neuralcrest)。这些细胞迁移到皮肤并成为具有色素的黑素细胞。观察到了无黑素病灶形式的恶性黑素瘤的稀有现象，并且通常与预后不良相关。当在限定的条件下体外培养黑素细胞时，类似地检测到具有较少量黑素的细胞，并且这些细胞被称为成黑素细胞(melanoblast)。另外，已知皮肤中临时失去黑素的临床病症，例如炎症后的色素减退。在这些病症中积极抑制色素沉着的途径尚待研究。也不清楚黑素合成是否是调节色素沉着的唯一步骤，数个研究表明，可以在以下水平对色素沉着进行调节：1)黑素体成熟，2)黑素体在细胞中分散(Richardson等，2008)，3)黑素体从黑素细胞向角质形成细胞转移(Seiberg等，2000)，4)从细胞中降解／除去黑素。从药物化妆品的角度来说，黑素含量的降低很重要。尽管如此，可以抑制或逆转着色状态的药剂是有限的。不清楚单独通过MITF关闭黑素生成是否足以逆转缺陷的着色状态。或者，可能存在不依赖MITF的积极抑制黑素生成程序的途径。使用合适的模型系统并利用由色素细胞的生物学可得的大量信息，目前能够重现细胞变化并使用整体方法理解这些变化。已知存在许多干扰色素沉着过程的化合物。在它们之中，主要的一类分子属于黑素生成抑制剂类别。这些化合物可逆地抑制TYR酶并导致黑素含量降低。分子(如曲酸(kojicacid))属于这一类。其他种类的化合物可以分类为自杀底物(suicidesubstrate)，抑制剂实际上是TYR的底物但是不进一步参与黑素合成，或者是不可逆的抑制剂。代表这一类抑制剂的分子(如氢醌及其衍生物)被广泛地使用，但是它们具有不期望的副作用，因为它们还干扰其他细胞过程。另一类化合物通过靶向TYR蛋白水平而起作用。这些化合物造成蛋白质错误折叠，从而降低其活性。已知许多其他的小分子抑制剂降低黑素生成，并且它们的一些功能已经被很好地表征。抑制黑素生成的一个主要的副作用是泄露导致细胞毒性的中间物，这可能触发自身免疫。因此，化妆品工业在努力寻找控制黑素合成的更生物学的方式。已知的能够使产生黑素之细胞的色素沉着水平降低的途径非常少。在本专利技术中，我们公开了如何通过使用干扰素途径使细胞保持色素减退状态。微阵列表明许多参与色素沉着的基因(例如TYRP1、TYRP2／DCT、cappuccino(CNO)、HPS4、G蛋白偶联受体143(GPR143)、OCA2、SLC7A11和粘脂蛋白3(mucolipin3，MCOLN3))被IFN-γ下调，并诱导了IFN-γ的下游效应子，例如IFNGR1、IFNGR2、STAT-1、JAK1、JAK2、IRF-1、IRF-3、IRF-7、IRF-9、PSMB8和PSMB9。细胞生物学研究表明色素减退细胞具有较少的成熟黑素体。黑素体蛋白质的分析表明TYR和DCT／TYRP2水平降低。IFN-γ还改变成熟黑素体从黑素细胞向角质形成细胞的转移。因此，靶向IFN-γ中介物，药理上使用小分子抑制剂或者细胞因子本身将导致受控的色素沉着响应。该方法的主要优点是使用介导色素减退的现有生物途径而不改变MITF水平。IFN-γ的功能如变阻器一样校正皮肤色素沉着。因此系统将被调节以适应该改变。我们已经通过使黑素体成熟的过程停止使所有的下游功能受到影响而导致色素减退来证明了这一途径。因此，靶向这一途径将导致黑素体受协调而降低并以更自然的方式实现色素减退。已知造成色素减退的其他途径包括TGF-β途径(Martinez-Esparza等，2001)。证明通过使用TGF-β，使培养的B16细胞有效地色素减退。这与细胞中成熟黑素体含量的减少相关。最近利用小鼠实验跟进了该研究(Nishimura等，2010)。但是，这些研究证实这种降低是由于关键的转录因子MITF水平降本文档来自技高网...

【技术保护点】
可逆地改变对象表皮黑素细胞中阶段I和II发生的黑素体成熟的方法，其通过以受控方式使IFN?γ及其衍生物、模拟物、其拮抗剂与所述黑素细胞接触或撤回IFN?γ及其衍生物、模拟物、其拮抗剂，并且其中所述IFN?γ及其衍生物、模拟物、其拮抗剂调节IFN?γ途径组分的表达，所述IFN?γ途径组分选自包含IFNGR1、JAK1和STAT1的组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.16 IN 1420/DEL/20111.可逆地改变对象表皮黑素细胞中阶段I和II发生的黑素体成熟的非治疗方法，其通过以受控方式使IFN-γ及其拮抗剂与所述黑素细胞接触或撤回IFN-γ及其拮抗剂，并且其中所述IFN-γ及其拮抗剂调节IFN-γ途径组分的表达，所述IFN-γ途径组分选自包含IFNGR1、JAK1和STAT1的组。2.根据权利要求1所述的方法，其中IFN-γ、或拮抗剂以100至500U/ml的范围与黑素细胞接触1至10天。3.根据权利要求1所述的方法，其中IFN-γ、或者IFN-γ的拮抗剂可逆地改变TYR和TYRP2/DCT、CNO、HPS4、GPR143、OCA2、SLC7A11和MCOLN3的水平。4.根据权利要求1所述的方法，其中通过靶向IFN-γ途径组分来改变黑素体向角质形成细胞的转移，所述IFN-γ途径组分选自包含IFNG、IFNGR1、JAK1和STAT1的组。5.IFN-γ及其组分、其激动剂和拮抗剂在制备用于调节人的色素沉着的药物中的用途，其中所述调节人的色素沉着是以用于临床或药物化妆品为目的的。6.IFN-γ或者IFN-γ的拮抗剂在制备用于通过向对象施用IFN-γ或者IFN-γ的拮抗剂来治疗皮肤色素沉着的药物中的用途。7.根据权利要求6所述的用途，其中将IFN-γ或者IFN-γ的拮抗剂配制成用于通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉杰什·素迪尔·戈卡莱，维韦克·蒂鲁内尔韦利·纳塔拉詹，帕鲁尔·甘朱，
申请(专利权)人：科学与工业研究会，
类型：
国别省市：