ケロイドの進行：硬さのギャップ仮説

Keloid progression: a stiffness gap hypothesis.

• Chenyu Huang
• Longwei Liu
• Zhifeng You
• Bingjie Wang
• Yanan Du
• Rei Ogawa

抄録

ケロイドは線維増殖性皮膚疾患であり、臨床的には連続的な水平進行と術後の再発を特徴とし、組織学的にはコラーゲンと線維芽細胞成分の蓄積によって特徴づけられる。現在のところ、遺伝的要因、環境的要因、代謝的要因などを含めて、その病因は明らかになっていない。局所力学の関与に関する証拠（例えば、選択部位や典型的な形状など）や、力学生物学の進歩は、ケロイドの慢性的ではあるが不変の発達を説明する上で、我々の硬さのギャップ仮説に拍車をかけた。私たちは、細胞外マトリックス(ECM)の硬さと細胞の硬さの間の拡大したギャップがケロイドの進行を促進することを提唱しています。マトリックスの硬さは、それ自体が、機械的に敏感な常駐細胞（例えば、増殖、移動、アポトーシス）を制御するための組織的なガイダンスのキューを提供します。このダイナミックなプロセスの間、ECMの硬さと細胞の硬さはうまくバランスが取れておらず、それらの間の硬さのギャップが継続的に拡大することでケロイドの進行が促進されます。細胞剛性のためのプレストレスやECM剛性のためのトポロジーなどのクッション因子は、補償の役割を果たし、その分解がケロイドの発達を悪化させます。このことは、我々の臨床例で証明されたケロイドの典型的な形状、水平方向ではあるが垂直ではない方向への進行、術後の再発を十分に説明することができる。このような硬さのギャップ仮説は、ケロイドの進行に対する機械療法的アプローチへの架け橋となるかもしれない。

Keloids are fibroproliferative skin disorders characterised clinically by continuous horizontal progression and post-surgical recurrence and histologically by the accumulation of collagen and fibroblast ingredients. Till now, their aetiology remains clear, which may cover genetic, environmental and metabolic factors. Evidence in the involvement of local mechanics (e.g. predilection site and typical shape) and the progress in mechanobiology have incubated our stiffness gap hypotheses in illustrating the chronic but constant development in keloid. We put forward that the enlarged gap between extracellular matrix (ECM) stiffness and cellular stiffness potentiates keloid progression. Matrix stiffness itself provides organisational guidance cues to regulate the mechanosensitive resident cells (e.g. proliferation, migration and apoptosis). During this dynamic process, the ECM stiffness and cell stiffness are not well balanced, and the continuously enlarged stiffness gap between them potentiates keloid progression. The cushion factors, such as prestress for cell stiffness and topology for ECM stiffness, serve as compensations, the decompensation of which aggravates keloid development. It can well explain the typical shape of keloids, their progression in a horizontal but not vertical direction and the post-surgical recurrence, which were evidenced by our clinical cases. Such a stiffness gap hypothesis might be bridged to mechanotherapeutic approaches for keloid progression.

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