文献情報
文献番号
200200796A
報告書区分
総括
研究課題名
皮膚アレルギー炎症発症と治療におけるサイトカイン・ケモカインとその受容体に関する研究
課題番号
-
研究年度
平成14(2002)年度
研究代表者(所属機関)
玉置 邦彦(東京大学大学院医学系研究科皮膚科学教授)
研究分担者(所属機関)
- 義江 修(近畿大学医学部細菌学教授)
- 古江 増隆(九州大学大学院医学系研究院皮膚科学教授)
- 中村晃一郎(福島県立医科大学皮膚科助教授)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 先端的厚生科学研究分野 免疫アレルギー疾患予防・治療研究
研究開始年度
平成14(2002)年度
研究終了予定年度
-
研究費
20,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
研究要旨 アレルギー性皮膚疾患は多数にのぼるが、アトピー性皮膚炎(AD)、水疱症類天疱瘡(BP)、菌状息肉症(MF)は、血清IgEの上昇、末梢血好酸球数の増加など共通した病態を示す特徴がある。本研究ではこれらの病態に対するサイトカイン・ケモカインの関与について検討した。これまでに、ADにおけるTARC/CCL17, MDC/CCL20とその受容体であるCCR4の関与を明らかにしてきたが、AD患者では血漿に比べ血清でのTARC値がより高値を示すことを見いだした。さらに、ADの病変部皮膚では、慢性期に比べて急性期においてより多く、TARC mRNA産生細胞やCCR4陽性細胞が認められた。また、BPでは水疱および血清中のTARCが高値を示し、病勢を反映して病変部角化細胞(KC)がTARCを強発現していることを明らかにした。MFでも血清TARCが高値を示し、病期の進行と共に亢進することを示した。表皮KCのcell lineであるHaCaT細胞によるTARCやMDC産生は、IL-4で抑制されIFN-γで亢進することを示した。また、HaCaT細胞からのTARC産生が、TGF-αや紫外線(UVA)により抑制されることも明らかにした。一方線維芽細胞では、TNF-α+IL-4の存在下でTARC産生が誘導され、IFN-γはTNF-α+IL-4の作用をさらに増強させた。また、TARCを表皮KCに過剰発現させたマウスの作成に成功し、現在その形質を解析中である。今後はこれらケモカインの産生制御に関与する薬剤を利用することにより、皮膚アレルギー性疾患の新たな治療法の開発が期待される。
A. 研究目的
皮膚アレルギー炎症には患者数の増加や難治化、治療の混乱などで社会的問題化しているアトピー性皮膚炎(AD)や、環境の変化によって新たな物質による皮膚障害として現れる接触皮膚炎など厚生労働行政上問題となるものが多い。このようなアレルギー炎症が皮膚に現れる機序は他臓器に比べて研究が進んでいる。これまでリンパ球に発現しているとされていたcutaneous lymphocyte associated antigen (CLA)とそのリガンドを中心に研究されてきたが、近年サイトカインのうち白血球に対する遊走能を有するケモカインについての研究が注目を集めている。本研究班は、このサイトカイン、ケモカインとその受容体発現細胞に焦点をあてて皮膚のアレルギー炎症機序を明らかにし、発症予防を含めた治療の可能性を示そうというものである。具体的にはTh2ケモカインと呼ばれているTARC/CCL17, MDC/CCL22とその受容体であるCCR4についての研究と、皮膚特異的ケモカインとされるCTACK /CCL27とその受容体CCR10を中心に研究を進めることにしている。初年度である本年は主としてTARC/CCL17, MDC/CCL22について研究した。
A. 研究目的
皮膚アレルギー炎症には患者数の増加や難治化、治療の混乱などで社会的問題化しているアトピー性皮膚炎(AD)や、環境の変化によって新たな物質による皮膚障害として現れる接触皮膚炎など厚生労働行政上問題となるものが多い。このようなアレルギー炎症が皮膚に現れる機序は他臓器に比べて研究が進んでいる。これまでリンパ球に発現しているとされていたcutaneous lymphocyte associated antigen (CLA)とそのリガンドを中心に研究されてきたが、近年サイトカインのうち白血球に対する遊走能を有するケモカインについての研究が注目を集めている。本研究班は、このサイトカイン、ケモカインとその受容体発現細胞に焦点をあてて皮膚のアレルギー炎症機序を明らかにし、発症予防を含めた治療の可能性を示そうというものである。具体的にはTh2ケモカインと呼ばれているTARC/CCL17, MDC/CCL22とその受容体であるCCR4についての研究と、皮膚特異的ケモカインとされるCTACK /CCL27とその受容体CCR10を中心に研究を進めることにしている。初年度である本年は主としてTARC/CCL17, MDC/CCL22について研究した。
研究方法
(1) 皮膚アレルギー疾患におけるTARC /CCL17, MDC/CCL22の関与に関する研究では、これまで玉置らはAD患者血清中でTARCが高値を示しかつ病勢と相関し、TARC産生細胞としては表皮ケラチノサイト(KC)であろうとする結果を報告してきた。義江らはAD患者におけるTARC値を血清と血漿を用いて比較し、MDC, eotaxin /CCL11についても比較検討した。玉置らはADにおける血清MDC値について検討するとともに、末梢血好酸球増多と血清IgE値上昇を伴う自己免疫性水疱症である水疱性類天疱瘡(BP)の水疱内容液と血清中のTARC値及び皮膚におけるTARCの発現について検討した。また皮膚悪性T細胞リンパ腫である菌状息肉症(MF)も同様の検査所見を呈するので、MFにおける血清TARC値についても検討した。AD病変部皮膚におけるTARCとCCR4の発現について中村らはin situ hybridization法を用いて急性期病変、慢性期病変とを比較検討した。
(2) 表皮ケラチノサイト(KC)からのTARC, MDC産生制御については正常ヒト培養表皮細胞(NHKC)及び細胞株HaCaT細胞を用いて検討した。義江らは各種抗体によるmRNA及び蛋白レベルでの産生について詳細に検討し、玉置らはIL-4による産生制御をTh1ケモカインIP-10/CXCL10と比較した。古江らは更にこのようにして産生されたTARCがCCR4発現細胞に対して遊走活性を有するか否かについて検討を行った。中村らはHaCaT細胞からのTARC産生についてADの治療で用いられる紫外線(UVA)による影響とTGF-_1による影響について検討した。
(3) 線維芽細胞からのTARC産生制御を古江らは細胞株NG1RGB細胞を用いてHaCaT細胞と比較検討した。(4) CTACK/CCL27の関与について玉置らはELISAによる測定法を作成し血清中の値についてAD及び乾癖患者について検討を始めた。(5) TARCの表皮での発現が皮膚アレルギー炎症に及ぼす影響を明らかにする目的で、玉置らはK14 TARCトランスジェニック(tg)マウスの作成を試みた。
(2) 表皮ケラチノサイト(KC)からのTARC, MDC産生制御については正常ヒト培養表皮細胞(NHKC)及び細胞株HaCaT細胞を用いて検討した。義江らは各種抗体によるmRNA及び蛋白レベルでの産生について詳細に検討し、玉置らはIL-4による産生制御をTh1ケモカインIP-10/CXCL10と比較した。古江らは更にこのようにして産生されたTARCがCCR4発現細胞に対して遊走活性を有するか否かについて検討を行った。中村らはHaCaT細胞からのTARC産生についてADの治療で用いられる紫外線(UVA)による影響とTGF-_1による影響について検討した。
(3) 線維芽細胞からのTARC産生制御を古江らは細胞株NG1RGB細胞を用いてHaCaT細胞と比較検討した。(4) CTACK/CCL27の関与について玉置らはELISAによる測定法を作成し血清中の値についてAD及び乾癖患者について検討を始めた。(5) TARCの表皮での発現が皮膚アレルギー炎症に及ぼす影響を明らかにする目的で、玉置らはK14 TARCトランスジェニック(tg)マウスの作成を試みた。
結果と考察
研究結果
(1) 皮膚アレルギー疾患におけるTARC, MDC:義江らはTARCに関しては血漿と比べ血清の値が5-20倍程度高くなること、特にAD患者で差が大きいことを見いだした(文献5)。TARCの血清濃度は急激に上昇し、これは血小板からの放出によること、更に健常人と比べてAD患者の血小板はTARC含量が多いことを明らかにした。またeotaxinについても血清では値が若干上昇したが、これは赤血球のケモカインスカベンジャーレセプターDARCからの遊離によることを明らかにした。MDCについては血漿と血清で大きな違いはなかった。玉置らはBPの水疱内容、血清中TARC値、病変KCのTARCの発現について検討し、TARC値が水疱では4000 pg/mL、血清では1500 pg/mLと高値を示し、病勢を反映し、病変部KCがTARCを強発現していることを明らかにした(文献1)。またMFでも血清TARC値が高値を示しstageの進行と共に亢進することを示した(文献2)。皮膚病変部では、中村らは急性期ではKCにTARC mRNA発現を認め、真皮浸潤細胞にもTARC mRNA、CCR4 mRNA発現細胞を認めた。慢性期ではKCのTARC mRNA発現細胞、浸潤細胞のCCR4 mRNA発現細胞は急性期と比べ数、強度ともに減少が認められた(文献9)。
(2) KCからのTARC、MDC産生:義江らはNHKCについてTARC, MDCのmRNA発現はともにTh1型のIFN-γで誘導され、TNF-αやIL-1βあるいはTh2型のIL-4はほとんど効果がないことを明らかにした(文献6)。更に培養上清中への分泌を測定したところ、MDCの分泌は認められたがTARCの分泌は検出限界以下であり、TARCについては転写後の発現制御の存在が示唆された。玉置ら、古江らはKCのTARC産生はTNF-αとIFN-γによって濃度依存性に有意に増強され、IL-4とIL-13存在によって濃度依存性に有意に抑制されることを示した(文献3, 8)。中村らは、HaCaT細胞からのTARC産生が、TGF-βや紫外線(UVA)により抑制されることを明らかにした(文献10)。更に古江らはCCR4を発現させたJarcat細胞に対してKCから産生されたTARCが遊走能を有することを示した。
(3) KCと比較して線維芽細胞では、古江らはTNF-α+IL-4あるいはTNF-α+IL-13の存在下でTARCが誘導され、IFN-γはTNF-α+IL-4あるいはTNF-α+IL-13の作用を更に増強させたことを明らかにした(文献8)。(4) CTACKは血清中でADで有意な上昇があるようであり、更に検討を進める。(5) K14 TARC tgマウス作成に成功した。現在、形質を解析中である。
D. 考察
本年度は初年度であったが、皮膚アレルギー疾患におけるTh2ケモカインであるTARC, MDCの関与についてかなり明らかになってきたと考えている。この制御をin vitroでどのように検討するかという点についてのデータも得ることができたと思われる。In vitroでHaCaT細胞を用いることによってその情報伝達機構についても解析が可能になると思われ、CX-659Sや新たなNFκB antagonistによる検討が次年度以降に行われる予定である。またK14 TARC tgマウスなど動物モデルによる解析も次年度以降に行われることになっている。更にKCのみならず線維芽細胞の関与についても明らかになってきたことから、次年度以降真皮におけるこれらの細胞の関与についても検討を行う予定である。
(1) 皮膚アレルギー疾患におけるTARC, MDC:義江らはTARCに関しては血漿と比べ血清の値が5-20倍程度高くなること、特にAD患者で差が大きいことを見いだした(文献5)。TARCの血清濃度は急激に上昇し、これは血小板からの放出によること、更に健常人と比べてAD患者の血小板はTARC含量が多いことを明らかにした。またeotaxinについても血清では値が若干上昇したが、これは赤血球のケモカインスカベンジャーレセプターDARCからの遊離によることを明らかにした。MDCについては血漿と血清で大きな違いはなかった。玉置らはBPの水疱内容、血清中TARC値、病変KCのTARCの発現について検討し、TARC値が水疱では4000 pg/mL、血清では1500 pg/mLと高値を示し、病勢を反映し、病変部KCがTARCを強発現していることを明らかにした(文献1)。またMFでも血清TARC値が高値を示しstageの進行と共に亢進することを示した(文献2)。皮膚病変部では、中村らは急性期ではKCにTARC mRNA発現を認め、真皮浸潤細胞にもTARC mRNA、CCR4 mRNA発現細胞を認めた。慢性期ではKCのTARC mRNA発現細胞、浸潤細胞のCCR4 mRNA発現細胞は急性期と比べ数、強度ともに減少が認められた(文献9)。
(2) KCからのTARC、MDC産生:義江らはNHKCについてTARC, MDCのmRNA発現はともにTh1型のIFN-γで誘導され、TNF-αやIL-1βあるいはTh2型のIL-4はほとんど効果がないことを明らかにした(文献6)。更に培養上清中への分泌を測定したところ、MDCの分泌は認められたがTARCの分泌は検出限界以下であり、TARCについては転写後の発現制御の存在が示唆された。玉置ら、古江らはKCのTARC産生はTNF-αとIFN-γによって濃度依存性に有意に増強され、IL-4とIL-13存在によって濃度依存性に有意に抑制されることを示した(文献3, 8)。中村らは、HaCaT細胞からのTARC産生が、TGF-βや紫外線(UVA)により抑制されることを明らかにした(文献10)。更に古江らはCCR4を発現させたJarcat細胞に対してKCから産生されたTARCが遊走能を有することを示した。
(3) KCと比較して線維芽細胞では、古江らはTNF-α+IL-4あるいはTNF-α+IL-13の存在下でTARCが誘導され、IFN-γはTNF-α+IL-4あるいはTNF-α+IL-13の作用を更に増強させたことを明らかにした(文献8)。(4) CTACKは血清中でADで有意な上昇があるようであり、更に検討を進める。(5) K14 TARC tgマウス作成に成功した。現在、形質を解析中である。
D. 考察
本年度は初年度であったが、皮膚アレルギー疾患におけるTh2ケモカインであるTARC, MDCの関与についてかなり明らかになってきたと考えている。この制御をin vitroでどのように検討するかという点についてのデータも得ることができたと思われる。In vitroでHaCaT細胞を用いることによってその情報伝達機構についても解析が可能になると思われ、CX-659Sや新たなNFκB antagonistによる検討が次年度以降に行われる予定である。またK14 TARC tgマウスなど動物モデルによる解析も次年度以降に行われることになっている。更にKCのみならず線維芽細胞の関与についても明らかになってきたことから、次年度以降真皮におけるこれらの細胞の関与についても検討を行う予定である。
結論
皮膚アレルギー性疾患の病態形成に、TARCやMDCなどのTh2ケモカインやそれらの受容体であるCCR4が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。また、表皮KCからのTh2ケモカインの産生制御に各種サイトカインが関与することも明らかとなった。今後はこれらケモカインの産生制御に関与する薬剤を利用することにより、皮膚アレルギー性疾患の新たな治療法の開発が期待される。
公開日・更新日
公開日
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更新日
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