免疫調整分子を届けるマイクロニードルパッチが、T細胞に毛包を攻撃しないよう教えることで、髪の再生を助ける可能性があります。この新技術は、自己免疫疾患の新しい治療法となるのでしょうか？
マサチューセッツ工科大学（MIT）、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院、ハーバード大学医学部の研究者らは、自己免疫疾患である円形脱毛症の新しい治療法を開発しました。この疾患は髪の毛の喪失を引き起こし、すべての年齢層、特に子供たちにも影響を及ぼします。多くの患者にとって、効果的な治療法が存在しない中で、研究チームは頭皮に無痛で適用できるマイクロニードルパッチを開発しました。このパッチは、局所的に免疫応答を再調整する薬物を放出し、自己免疫攻撃を停止させます。マウスを用いた研究では、この治療法が毛の再生を促進し、治療部位の炎症を劇的に減少させる一方で、他の部位への全身的な免疫効果を避けることができることが示されました。
この戦略は、尋常性白斑（vitiligo）、アトピー性皮膚炎、乾癬などの他の自己免疫性皮膚疾患の治療にも応用できる可能性があります。
「この革新的なアプローチはパラダイムシフトを示しています。免疫システムを抑制するのではなく、抗原と出会う部位で免疫を正確に調整し、免疫寛容を生み出すことに焦点を当てています」とMITの医療工学科学研究所の主要研究科学者であり、ハーバード大学医学部およびブリガム・アンド・ウィメンズ病院の准教授でもあるナタリー・アーツィ博士（Natalie Artzi, PhD）は述べています。
アーツィ博士と、ハーバード大学医学部およびブリガム・アンド・ウィメンズ病院の内科准教授であるジャミル・R・アッジ医師、博士（Jamil R. Azzi, MD, PhD）は、新しい研究の主著者であり、この研究は2024年4月18日にオープンアクセスの記事としてジャーナルAdvanced Materialsに掲載されました。ブリガム・アンド・ウィメンズのポスドクであるヌール・ユーニス（Nour Younis）と、同じくポスドクであり元MITの研究協力者であるヌリア・プイグマル（Nuria Puigmal）が共同筆頭著者です。論文のタイトルは「Microneedle‐Mediated Delivery of Immunomodulators Restores Immune Privilege in Hair Follicles and Reverses Immune‐Mediated Alopecia（マイクロニードルを介した免疫調整剤のデリバリーが毛包の免疫特権を回復し、免疫媒介性脱毛症を逆転させる）」です。
研究者らは現在、この技術をさらに発展させるための企業設立に取り組んでおり、プイグマルが率いる予定です。彼女は最近、ハーバード・ビジネス・スクールのブラバトニク・フェローシップを受賞しました。
直接的なデリバリー
円形脱毛症は600万人以上のアメリカ人に影響を及ぼし、T細胞が毛包を攻撃することで髪が抜ける疾患です。現在、ほとんどの患者に提供されている唯一の治療法は、免疫抑制ステロイドの頭皮への注射ですが、これは痛みを伴い、多くの患者が耐えられません。
一部の円形脱毛症および他の自己免疫性皮膚疾患の患者は、経口で免疫抑制薬を投与されることもありますが、これらの薬は免疫システム全体を抑制し、さまざまな副作用を引き起こす可能性があります。
「このアプローチは免疫システム全体を沈黙させ、炎症症状からの緩和を提供しますが、頻繁な再発を引き起こします。さらに、感染症、心血管疾患、および癌に対する感受性を高めます」とアーツィ博士は言います。
数年前、ワシントンでの作業グループの会合で、アーツィ博士は偶然にもアッジ医師の隣に座っていました（席はアルファベット順に配置されていました）。彼は皮膚関連疾患を治療するために薬を直接皮膚に届ける新しい方法を模索している免疫学者であり、移植医でもありました。
彼らの会話は新しい協力関係につながり、両研究室が協力して皮膚に薬を届けるマイクロニードルパッチの開発に取り組むこととなりました。2021年には、このようなパッチが皮膚移植後の拒絶反応を防ぐために使用できることを報告しました。新しい研究では、このアプローチを自己免疫性皮膚疾患に適用し始めました。
「皮膚は私たちの体の中で唯一目に見え、触れることができる臓器です。それにもかかわらず、皮膚への薬物デリバリーの際には全身投与に戻ります。私たちはマイクロニードルパッチを利用して免疫システムを局所的に再プログラムすることに大きな可能性を見出しました」とアッジ医師は言います。
この研究で使用されたマイクロニードルパッチは、医療用途で一般的に使用される生体適合性の高いヒアルロン酸とポリエチレングリコール（PEG）で作られています。このデリバリーメソッドにより、皮膚に塗布されたクリームでは浸透できない表皮の堅固な外層を薬物が通過することができます。
「このポリマーフォーミュレーションは、皮膚に効果的に浸透する高度に耐久性のある針を作成することを可能にします。さらに、任意の薬物を組み込む柔軟性も提供します」とアーツィ博士は言います。この研究では、研究者らはパッチにIL-2とCCL-22の組み合わせをロードしました。これらの免疫分子は共に、制御性T細胞を募集し、炎症を抑えるのに役立ちます。また、これらの細胞は毛包を異物抗原として認識しないよう免疫システムに学習させることも助けます。
毛髪再生
研究者らは、3週間毎日パッチで治療したマウスでは、治療部位に多くの制御性T細胞が存在し、炎症が減少したことを発見しました。その部位で毛髪が再生され、この成長は治療終了後も数週間維持されました。これらのマウスでは、脾臓やリンパ節の制御性T細胞のレベルに変化は見られず、治療が適用された部位のみに影響を与えたことが示唆されました。
別の実験セットでは、人間の免疫システムを持つマウスに人間の皮膚を移植しました。これらのマウスでも、マイクロニードル治療により制御性T細胞の増殖と炎症の減少が見られました。
研究者らは、薬物を放出した後にサンプルを収集できるようにマイクロニードルパッチを設計しました。ヒアルロン酸は皮膚に入ると約10倍に膨張し、皮膚からの生体分子や免疫細胞を含む間質液を吸収することができます。
パッチを取り除いた後、研究者らはサンプルを分析して制御性T細胞や炎症マーカーのレベルを測定します。これは、将来的にこの治療を受ける可能性のある患者のモニタリングに役立つ可能性があります。
研究者らは現在、円形脱毛症の治療法としてこのアプローチをさらに開発し、他の自己免疫性皮膚疾患にも拡大する計画を立てています。
この新しいマイクロニードルパッチは、痛みを伴わずに局所的に薬を届けることで、自己免疫疾患の新しい治療法となる可能性があります。研究はまだ初期段階ですが、将来的には多くの患者に恩恵をもたらすことが期待されます。特に、現在の治療法が限られている自己免疫性皮膚疾患に対する新たな光明となるかもしれません。これからの進展に注目です。
