ただいま、ページを読み込み中です。5秒以上、このメッセージが表示されている場 合、Adobe® Reader®(もしくはAcrobat®)のAcrobat® JavaScriptを有効にしてください。 Adobe® Reader®のメニュー:「編集」→「環境設定」→「JavaScript」で設定できます。 「Acrobat JavaScriptを使用」にチェックを入れてください。 日皮会誌:106 (13), 1556-1558, 1996 (平8) シンポジウムI:光と皮膚 なお、Adobe® Reader®以外でのPDFビューアで閲覧されている場合もこのメッセージが表示さ Photoimmunology れます。Adobe® Reader®で閲覧するようにしてください。 Paul R. Bergstresser INTRODUCTION: The discipline the capacity of ultraviolet late immunity. of and with skin been skin had highly ing sensitizers, nominal early driven Toews that led immunogenic by et aP' modest fluences of sets reported the induction In T of observations. that pretreatment of UVB radiation of contact state could with antigens was unaffected, other the sites of irradiation, an important mechanisms, had been population skin between fluences direct directly direct set of observations, of radiation, two and UVR relevance to only model, is now DNA for UVR-induced does it abosorb spectrum, it is easy new to ment that a the The higher inwas UVR would cellular function. In support, that high fluen・ between UVR expo- would prevent the develop- Because DNA visible light has the damage species, DNA (photoreactiva- was implicated as the In other studies, mice eχposed to treated topically with liposomes contain一 ing a dimer-specific excision repair enzyme, 丿 ● ●● ●● ● preventing together, only mecha- to reverse were Not to conceptualize of tolerance. photoreceptor. photoreceptors defective use of the genome sure and hapten-painting tion) in some immunization have immunosuppression. et aP)firStdemonstrated non-exclusive and models, considerable available, only question #3 has to disordered capacity direct for the radiation in relevant portions of the nisms by which the development these observations evidence that DNA also of tolerance'*'. Taken provide compelling is at least one relevant photor- eceptor. Urocanic Department of Dermatology U.T. Southwestern Medical Center in animal is a logical choice among or “low-dose" employed both play PHOTORECEPTORS: uv in appeared into photoreceptors Although ces of visible light delevered hapten-paiting. which made to humans? Applegate and/or have concerning are the cellular mechanism sensitizers immigrated produced this pre- the field of irradiation by cells had irradiation In factors questions of tolerance and for its expression? 3)DO immuniza- occurred suggested of effects'". contact genetic that cells within affected new second than role3).This of suppression would adoptively tolerance, relevant these observations, naive recipients2). lead phenomenon and of skin Importantly, transferred of UV-induced tion model be the systemic circulation. received a definitive answer. First, sensitivity, leading cells to immunologically this model play and This suggested that factor had left the site of these observations: 1) Which roles? 2) What photoimmunology antigen-specific tolerance instead. tolerant several induction includ- nominal the last fifteen years, investigators addressed to tolerance. tumors, antigens. irradiation and had reached information two with with of for virtu- materials, including and tumor・associated for a diverse materials, UV-induced ally all immunogenic In that exposure to occur development vent the im- antigens。 The was by the hapten was painted, possible to induce suppression an immunosuppressive to distort the acquisi- found set otherwise target photoim- It's development recognition was of largely biologists. in a fashion phenomenon contact growth the capacity tion of immunity (UVR)to modu- accomplished the striking to UVR This the and it was addresses skin is the relevant UVR, has munologists began radiation Because environmental munology suppressed no matter where of photoimmunology Acid (UCA):Compelling circum- stantial evidence also indicates that trans-UCA, a molecule occurring in high concentrations in skin, 1557 Photoimmunology serves as a photoreceptor. This mechanism is Krutmann et al'=> and Cytokine based on the photoconversion of trans-UCA to CIS - UCA, followed by its diffusion into the systemic it has circulation, where upregulate it is immunosuppressive'・8). Cell membranes: has received only A third hypothesis, modest attention, concerns susceptibility of unsaturated branes to UVR. which the lipids within cell mem- rationale for this possibility begins with knowledge that the cell surface is the of regulatory are highly dependent upon molecules support, Karin colleagues evidence have provided of the regulatory (NF-kB) and his that activation protein nuclear factor kappa occurs in a DNA-independent the cell membrane after exposure tional supporting circumstantial that reactive oxygen within membranes fashion at evidence indicates are a consequence impairment work in mediating conducted highly the role of epidermal cell Cells: in our laboratories, we observed Langerhans (LCS)would induce contact sensitivity when derivatized and readministered if the cells were exposed cells hapten- intravenously. to UVR in between, But toler- but to a inhibitor of Although does that TO lmmunosuppression humans is found not establish, cytokines, both a consider- TNF-α17)and HUMANS in and the work aSSOCiateS2o).They have ly that acute, to IJVB low-dose impairs 40% susceptibility demonstrated the inductions occurs with a history work suggests other levels on mediated Cooper skin UVB et which UVR They of UVR the that ability that to to antigens ing an has for skin even cancer. similar of skin was subclinical generate effect a introduced great T-cellthrough strides in promot- of immune in developing for the discipline of made understanding and This modulatory irradiated skin2統 In sum, photoimmunology cancer. dose-responsiveness humans response this of patients susceptibility a significant of that al conducted concluded have approxi- and 100% skin hypersen- (DNCB)in is a risk factor studies, in of contact in virtually his convincing- individuals, strongly m and of Caucasian of biopsy-proved immunosuppression In carcinogenesis of Streilein exposure of normal the development return to in The most compelling link between UVR・ LCs would capacity keratinocytes IL-1, of these induced general intravenously the by relevant。 LINKS ance was induced instead"".ぺA^e also observed that administered implies, indicates IL-1018・19) has include role for each evidence than a decade and GM-CSF. alone examined. MECHANISMS: purified epidermal These mately presenta- Direct Effects on Antigen-Presenting that able studies CELLULAR UVR TNF-a。IL-10, functional more production sitivity to dinitrochlorobenzene 1njury12'13)・ In work epidermis. IL-1, that to or demon- of antigen known cytokine et aP"'. For expo- peroxide to medi- tion11)andearlier studies concerning intermediates near of UVR our own strating the capacity of hydrogen ate UVR-induced B to UVR9).Addi, species generated sure'の. This complements oxygen that the integrity of their local “environment." In been upregulation The residence of an array the Norris expression: mechanisms useful information cancer in about in humans. skin and that returning cells retained their capacity to induce cs or tolerance, depending experience on their recent with UVR14). Adhesion Molecule literature documents References 1) Toews GB, Expression: A growing the capacity of UVR to alter Bergstresser PR, Epidermal LAngerhans Streilein JW: cell density determines whether contact hypersensitivity or unrespon- cytokine and adhesion molecule expression the skin. siveness follows skin painting with DNFB. In particular, the expression of ICAM-1, which facil- Immunol itates adhesion which 2) Elmets CA, Bergstresser PR, Tigelaar RE, et al: of lymphoid mally is not expressed strated to be cells and nor・ on keratinocytes, was demon- modulated by UVR in studies by J 134: 445-453, 1980 Analysis of the mechanism of unresponsiveness produced by haptens painted on skin exposed to 1558 Paul R. Bergstresser low dose ultraviolet radiation. J Exp Med 158: 781-794, 1983 MT, UVB radiation Bergstresser and PR, Tigelaar DNFB RE, et a1: skin painting induce cells universally Dermatol in mice. J Invest 94: 273-278, 1990 cinogenesis. J Am LA, Acad RD, Alcalay target Ley of contact radiation. 6) Yarosh Med enhanced 1989 reduces the incidence Cancer Res 7) Norval DNA acid analogues the delayed Herpes 町pe simplex virus. 1989 8) Noonan DeFabo FP, alpha, and Norris DA, Ultravoilet initiation by urocanic 13: 250-254, 1992 C,DiDonato by JA, ultraviolet a nuclear signal. light Science not 261: 17) peroxides C, De may light一induced immunological matol Photoimmuno! 11) Caceres-Dittmar Luca contribute Photomed G, Ariizumi C, et al: to ultraviolet effects. Photoder- 8: 105-110, 1991 K, χu S, et a1: Yoshikawa can chem & 12) T, Okamoto Horio Photobiol 62: 176-183, 1995 H: Oxygen Invest T, Kurimoto Enk CD, UVB exposure in vivo 154: 485卜4856, Rivas JM, Ullrich delayed-tyep SE: and in vitro. Systemic role for keratinocyte-derived 149: 3865-3871, 20) Yoshikawa are Dermatol by of supernatants essential IL-10. J Immunol cancer in humans. W, et al: Sus- radiation hypersensitivity 21) Cooper KD, Oberhelman relationship J Invest J Immunol suppression v, Bruins-Slot humans: 702, 1987 cellinjury. by 1992 T,Rae for skin of keratinocytes keratinocytes. An tolerance M, et al: Role in UV-induced 】ight A, et al:Induction hypersensitivity from UV-irradiated promotes intermediates Tumour ultraviolet 1995 uv oxygen 95: 132-138, l, Streilein JW: IL-10 gene eχpression in human 88: 699一一 T,Takigawa or 76: 264-271, 1992 of Langerhans K, Horio suppress Dermatol Sredni D,Blauvelt damage Danno et a1: of cultured human mediates sitivity. Immuno!ogy involved in ultraviolet radiation-induced 13) Der- on indue- as a risk factor J Invest Dermatol 95:530-536, 1990 intermediates cells. J Invest Dermatol MH, either the surface tion of contact Photo- Invest Middleton ceptibility to effects of UVB epidermal-derived dendritic cell line. induction pathway. J impairment in a murine versus by ICAM-1 Hydrogen peroxide mediates UV・induced of antigen-presentation is transient, gamma B-enhanced expression of contact hypersen- 19) M, ZoiTipetta of of intercellular adhesion n!ole- cule 1 (ICAM山on 18) et a1: NF- expression MB, radiation 1990 by inhibition for IFN followed Lyons keratinocytes. J Photobiol F, et al: Ultravio- UV-induced alpha-like to & 2492, matol 98: 923-928, 1992 of EC:Immunosuppression activation Squalene TNF the suppression response of contact human keratinocyte ICAM-1 a1: 1442-1445, 1993 10) Picardo expression: E, et Photochem Today Y, Rosett on on necrosis factor¬alpha acid. Immunology dependent Bardshiri and ultraviolet B radiation: kappa B in mice. the induction W, Parlow effects induce expression hypersensitivity 49:633-639, 9) Devary skin cancer TJ, J,Czech ICAM-1 16) liposomes 52: 4227一一4231,1992 M, Simpson Urocanic repair of uv Krutmann via a TNF dimer PR: 1990 differentially restored ultraviolet Bergstresser to skin after intra- J Immunol 144: 2486 cytokine-induced 170: 1117-1131, by hypersensitivity. J,et al: Identifi- by RE, cells that migrate for the suppres- hypersensitivity J Exp 149, 1986 D, Alas L, Yee v, et al: Pyrimidine removal Jr., Togelaar let radiation Dermatoに4: cation of the molecular sion PD, venous infusion regulate 15) 4) Kripke ML: Immunology and photocar- 5) Applegate Cruz Langerhans 3) Glass suppressor 14) of epidermal 83: 166-168, 1984 exposure reduces L,Hamilでon immunization 七〇epicutaneous induction, depletion. Nad 8501, 1992 et a1: rates antigens and in to dose, CDla-DR十epider- mal macrophage Proc TA, Acad and Langerhans Sci USA cell 89: 8497- 日皮会誌:106 (13), 1559-1561, 1996 (平8) シンポジウムI:光と皮膚 サンバーン細胞 花 田 勝 美 はじめに (chromophore)となる点で,゛SBC サンバーン細胞(sunburn つ化学的紫外線防御層であり,続いて惹起される紫外 cell以下SBC)の発現は UVA,UVB,UVCの照射により表皮に生ずる最も特 線障害の盾となりうる。すなわち, 異的な組織学的変化のひとつである。SBCの呼称は古 SBC形成を抑制する。 く,1969年, 発言機序とアポトーシス Johnson&Daniels'*により提唱されたが, zone″は物理的か SBCは引き続く いまなお,発現機序,発現の意義など不明な点が多い。 現在,紫外線によるライソソームの障害説は否定的 ここでは, SBCの形態的特徴,発現韻序,発現の意義, であり,DNA修復障害説, 紫外線誘導アポーシスとの関連, SBCの応用などにつ cell cycle依存説8),活性 酸素障害説9)か受け入れられている。究極的には いてこれまでの報告に加え,若干の知見を述べる。 DNAの障害をみることは明らかであるが, 形態学的特徴 皮内で均等に分布する傾向をみることに関してはcell SBCはHE染色では,均質なエオシン好染の細胞質 cycle依存説が説得力がある。しかし,活性酸素のスカ と空胞化およびヘマトキシリン好染の濃縮した核を有 ペンジャーがSBC形成を抑制することも事実であ する細胞として観察される2)。電顕的には,核クロマチ る。 ンの濃縮,核膜のblebbing,濃縮した胞体, 紫外線誘導のSBCが真のapoptotic apoptotic SBCが表 cell (AC)に相 body形成などが観察され3,4)必ずしも紫外線によらな 当するか否かは興味ある問題である。従来, いapoptotic おける形態学的類似性から同一視されてきたが,確証 cell(AC)の形態に酷似している。UVB in vivo に 照射後,表皮に形成されるSBCはデスモゾームを早 は得られていなかった。著者らが行った実験成績から 期に失い,細胞間を通って表皮上層に集積する傾向が はin vitro におけるUVB照射ケラチノサイト(SBC) 観察される。興味あることに,高齢者ではSBC自体の もapoptotic 形成能は低いが,長期間残存するという‰ をそなえていた。また,同細胞の抽出DNAにおけるア bodyをはじめとしてACの形態的特徴 SBC発現の意義 ガロース・ゲル電気泳動では,ACの生化学的特徴であ 真の意義は不明であるが,核DNAに障害をうけた るDNA fragmentation 細胞の排除が目的と考えられている。紫外線照射後, さらに, in vivoにおける,UVB照射マウス皮膚の 一方では表皮細胞のDNAは, TUNEL法(DNA3'-OH来を特異的に認識)による組 cyclobutane型dimer 形成, (6-4)pyrimidine光生成物産生, DNA切断など (DNAladder)が観察された。 織染色の結果ではSBCとACは類似の分布を示して の障害を惹起するが,他方,腫瘍抑制遺伝子p53の発 いた(図1)。これらの事実から,紫外線誘導のSBCは 現をみることが報告されており6),われわれも免疫組 ACの性格を有するものと考えた1o)。類似の実験を 織科学的にその発現を確認している。結果として,野 行ったKaneら1りは同様の結論は得ているものの,な 生型p53遺伝子(変異型ではない)はDNA損傷を受 お, SBCとACの発現パターンには差異が存在するこ けた細胞にSBC形成をうながし,異常細胞を排除す とを指摘している。すなわち,HE染色を行ったSBC ることにより,皮膚癌の抑制に寄与すると考えられて の発現は組織科学的TUNEL法によるACの発現に いる7)。上述した如く,周囲のヶラチノサイトとの連絡 先んじて上昇したという。アポトーシスはp53遺伝子 を断ったSBCは表皮上層に密に集積し,ケラチン リッチな細胞質(形成初期にはcytokeratin および核成分から成るSBC層,゛SBC の発現により誘導されうるが,近年,血球細胞で,bcト 5/8 陽性) zone″を形成す る。ケラチンや各成分はいずれも紫外線吸収分子 2遺伝子の過剰発現がアポトーシスを抑制することが 報じられている12)。当初期待されたフリーラジカルに 対する抗酸化作用は現在否定的であるが,Bcト2蛋白 は表皮基底層にも発現している点(感度の高い免疫組 弘前大学医学部皮膚科 織化学キットで確認される),この発現を増加させるこ 1560 花田 勝美 O O 7 6 O 4 O 3 O 2 O 5 9乙因 O O BSO+ GSH ester BSO十 「educed GSH BSO 図2 エステル化グルタチオン(glutathione isopropyl ester)投与マウスにおけるSBC形成抑制 組織内浸透に優れるエステル化グルタチオン投与マ ウスにおいては,UVB300mJ/cm2照射,24時間後 に, buthionine-S, R-sulfoximine(BSO,組織内グ ルタチオン合成阻害剤)単独投与,およびBSO+還 元型グルタチオン投与の対象群に比べて有意に SBC形成は抑制されている。 Dermatol 図1 マウス耳介皮膚におけるUVB誘導SBCおよび TUNEL陽性細胞 2) Olson 53: 85-93, 1969. RL, induced 上,HE染色標本;下,TUNEL法,両者による染色 Pathol 陽性細胞の分布は類似のパターンを示す。 UVB300mJ/cm2照射。 Gaylor J, Everett individual MA: Ultraviolet- cell keratinization, 3)OlsonRL, Everett MA: Epidermal deletion by phagocytosis, Pathol 1975. ある。 4)石田明美,大熊憲宗,飯塚一,岸山和敏:紫外線照 SBCの臨床応用 射および蛋白合成阻害剤による表皮角化細胞の SBC数は, UVB照射量に平行して増加することか apoptosis : 日皮会誌 96 ら,紫外線障害の指標として用いられている13)。すなわ 5) Gilchrest BA, ち酵素性抗酸化剤である, The ロール,メクロチオネイン14)などの投与により, human chemical 酸化剤,β−カロテン,アスコルビンサン,α−トコフェ in studies. 6) Campbell が報じられている。すなわち, C, Quinn 外線障害の定量化に用いられるので,各種薬剤の紫外 in human 線障害抑制効果を観察する手段として有用である。メ tion, Cancer 7) Yonish-Rouach L, Kimchi 化グルタチオン投与によるSBC形成抑制効果の成績 myeloid を示した。 leukin-6, 8) Danno J Am Acad Dermatol AG, Angus B,Farr following and radiation, E,Tesnitzky A: Wild-type leukemic Nature MC Jr: bio- 15: 411- hem J Invest 9) Miyachi PM, Ress Photobiol to uv D,Lotem p53 induces radia- 1993. J,Sachs apoptosis cells that is inhibited of by inter- 352: 345-347, 1991. ,Takigawa the reac- exposure 53: 2697-2699, M, Horio the cell cycle to sunburn F: Lysosomes to ultraviolet Stoff JS, Mihm reaction: histologic and Research を供覧したが,図2には非酵素性抗酸化剤,エステル tions of skin NA, 1986. specific patterns of p53 induction skin タロチオネインや2,3漢方薬剤によるSBC形成抑制 1)Johnson BE, Daniels : 927-935, cell 2: 53-57, 422, 1981. JL:Wavelength 文 献 Soter sunburn vivo, in vitroではSBC形成が著明に抑制されること SBC数のカウントは紫 Cutan apoptosis: J Cutan とが紫外線誘導SBC形成の抑制につながる可能性が SOD,catalase,非酵素性抗 J 1: 120-125, 1974. T: Relationship cell formation. of Photo- 34: 203-206, 1981. Y, Horio T, Imamura S: Sunburn cell サンバーン細胞 formation is prevented intermediates. Clin by Exp scavenging Dermatol oxygen 8: 305-310, 1983. 10) Raba, T, Hanada K, Hashimoto l: The study of ultraviolet B-induced apoptosis in cultured mouse keratinocytes and in mouse matol Sci 12: 18-23, 1996. 11) KS, Kane Maytin apoptosis reduced of by Dermatol 12) to ZN, prevent IA: skin: preliminary Hanada K, Protective UVB Oltavai A, Magnus its production. 14) murine is Yin χM,Milliman in an antiox- apoptosis. The Cell Gange RW, sunburn quantitative Br J Dermatol 75: studies E, Hassan on chloride T: against skin and in cultured human cells: a possible role of cadmium-induced lothionein. cell in 95: 459-468, 1976, Siebert effects of cadmium injury in mouse Photomed skin J Invest 1993. Woodcock mouse in B-induced hyperthermia. SJ: Bcト2 functions pathway 241-251, 13) DM, Korsmeyer idant local J Der- 104: 62-67, 1995. Hockenbery CL, EV: Ultraviolet keratinocytes mild skin. Photodermatol Photoimmunol 8: 111-115, 1991. metal- 1561 日皮会誌:106 (13),!562-1564, 1996 (平8) シンポジウムI:光と皮膚 日焼けとメラニン生成 船 坂 陽 子 日本人のスキンタイプII及びIH型では,紫外線特に であり,培養液中からcAMPinducerを除くとα- 中波長紫外線(UVB)に暴露されると,皮膚の色調の MSHは増殖・分化能共にヒトのMCにおいても充進 褐色化即ち日焼け反応がみられる。これはUVBによ させることが証明された5)。Lugerら及び我々は,UVB り表皮メラノサイト(MC)が活性化されるためであ 照射KCにおいてα-MSH及びそのpre-productで る。活性化MCでは,1)増殖充進(数の増加・分裂 あるACTHの産生と分泌が充進することを報告 像の確認により証明される), レ)7)α-MSHはUVBによるMC活性化の重要なパ 2)メラニン生成の充進 (メラニン量・チロシナーゼmRNA量・成熟メラノ ソーム数の増加), 3)樹枝状突起の延長,がみられる。 この活性化MCからメラニンが周辺ケラチノサイト (KC)に活発に転送され,主としてKCの核上に核帽 ラクリン因子であると予想した。しかし,ヒトの培養 MCでは,α-MSHに結合できるMSH受容体数はマ ウスメラノーマ細胞株の数十分の一に過ぎず, として存在し,さらなるUVB照射から核内DNAの に結合できない。そこで, 損傷を防御する働きを担うと考えられている。 および結合能の制御機構について検討を行ったとこ UVBのMCへの直接的な作用としては,培養MC ろ,UVBはMCのMSH受容体数および結合能を約 を用いた系での検討の結果,メラニン生成の充進と樹 2倍に充進させるが, 枝状突起の延長を誘導するが,増殖能は逆に抑制する。 されるAdult T cell leukemia derived factor 一方,KCとMCのco一一cultureにUVBを照射すると, (ADF)は,より強力にMCのMSH受容体数および結 増殖刺激を含めin れることより, vivo と同様のMCの活性化がみら UVBによるMCの活性化機構の一つ UVBによるMSH受容体数 UVB照射KCから大量に放出 合能を高める作用を有することが判明した。すなわち, UVBによるKC力ヽらのパラクリンによるMCの活性 として,KCからのパラクリンによる制御が重要な役 化機構の一つとして, 割を担っていると考えられる。UVB照射KC由来の MSH及びそのpre-productであるACTHの産生と サイトカインのなかで, 分泌が充進すると共に, bFGFがMCの活性化をきた UVB 照射KCから大量に分泌されてくるα-MSIIが十分 UVB照射KCにおいてα- ADFが大量に放出され,その す因子として最初に報告された沙),メラニン生成刺 結果MCのMSH受容体数および結合能が充進し,α- 激や樹枝状突起延長効果及び活性化されるシグナル伝 MSH ・ ACTH/MSH 受容体の活性化が相乗的に充進 達機構などの点から,より重要な役割を担う因子とし し,MCの増殖・分化誘導が生じる系が存在することを てエンドセリン1(ET-1)が同定された呪一方1961 明らかにした(図1)8).ADFはATL細胞において大 年Lernerらが報告してきた如く,人体にα-MSH及 びそのアナログを皮下注射すると色素沈着が誘導され UVB UVB ることより,α-MSHはUVBによるMC活性化と同 様の働きをもつ因子であると考えられてきた3)4)。しか しながら,ヒトの培養MCを用いた実験ではα-MSH やACTHによりMCはほとんど活性化をうけないと 報告されてきた。これはヒトのMC培養液中に添加さ れるTPAやcAMP inducerであるIBMχが,αMSH ・ ACTII/MSH 受容体活性化によるシグナル伝 達機構に影響するため,頻用されるMC培養液では α-MSHの増殖・分化刺激効果が十分に現れないため 図1 UVBによるリガンド(α−MSH・ACTH)と 神戸大学医学部皮膚科 MSH受容体の活性化機構 日焼けとメラニン生成 量に発現がみられることより命名されたが, cDNAの 1563 表皮MC活性化による紫外線防御機構が不十分なた 解析の結果,SH基を介して還元補酵素として働く大 めと考えられている。紫外線により十分に色素沈着を 腸菌のチオレドキシンのヒトホモログであり,過酸化 誘導できないスキンタイプは,紫外線発癌危険群と考 水素やヒドロキシラジカルを消去する作用に加え, えられるわけである。今後の課題としては,この紫外 NFa: BのDNAへの結合に作用するなど,多彩な機能 線発癌危険群のヒトに対して,メラニン生成調節等に をもつ因子で,酸化ストレスによりその発現が誘導さ よる予防的治療への応用を可能にすることができるか れることが明らかにされてきている。以上より各種サ という点である。 イトカイン以外に,酸化ストレス応答蛋白もUVBに よるMC活性化に影響を及ぼすことがわかった。 文 献 UVBによるMC活性化のうち,形態的にMCの樹 1) Halaban 枝状突起の延長を誘導する因子としては,前述のET- Baird A, Scott G, Moellmann 1の他に,神経成長因子(NGF),プロスタグランデイ ンE, (PGE,), のdendrite cAMP inducer, マクロファージ由来 extension factor が知られている。メラニ R, Langdon atinocytes is a natural ロシナーゼ関連蛋白1 secreted from G, Yada mitogens 加が,またET-1によりチロシナーゼ,TRP-1の発現 267: 24675-24680, 九進が確認されている。 3) Lerner 活性化MC内のメラノソーム輸送機構は,現在のと beta-melanocyte ころいまだ明らかにされていない。低分子量G蛋白質 skin colour の一つであるRabは,細胞内小胞輸送を制御している 4) Levine ことが明らかになっている。従って,メラノサイトに M, 特異的に存在する小胞であるメラノソームの輸送動態 Hruby においても, neous て, Rab3Aとその標的蛋白質であるRabhilin AB, Endothelins are intrinsic melanocytes. J Bilo Chem J: Effect stimulating of man. Eytan JC, Ertl of alpha- hormones Nature, vJ: Induction on the 189: 176-179, 1961 T, Dorr GA, and Toth RT, Hadley K, McGee of skin tanning D, by subcuta- administration of a potent synthetic JAMA, 5) Abdel-Malek Harriger Mitogenic 待される。 mal ヒトの皮膚には黒いユーメラニンと赤いフェオメラ ptides. ニンの両者が存在するが,ユーメラニンがUVBから 1995 の皮膚のダメージを防御する作用をもつ。 6) Schauer 266, 2730-2736, Z, Swope MD, human v, Suzuki Boyce and ST, Natl Acad E,Trautinger Bhardwaj メラニンを優位に合成するように働く。スキンタイプ Luger Iの白人のMCは黒人のに比べて,α-MSHによるメ are ラニン生成能などの反応が低いことが報告されてい atinocytes. る5)。また,フェオメラニンを優位にもつ赤毛でスキン 7) Chakraborty タイプIの白人において, Ermak Urabe melanogenic melanocytes Proc ラニン生成経路において,フェオメラニンよりもユー R, Simon synthesized K, Hearing stimulation by プの遺伝的な決定因子の一つとして, (POMC) C, v: of nor- melanotropic Sci USA, pe- 92: 1789-1793, F,Kりck A, Schwarz M, Ansel JC, and released by A, Schwarz T, peptides human ker- J Clin Invest, 93: 2258一2262, 1994 AK. G,Hwang Production 1991 l, Akcali T: Proopiomelanocortin-derived 異がみつかっており10)ヒトの皮膚の色やスキンタイ MSH受容体が M: 1992 McGuire Weinrach ソーム輸送の機序が,生化学的に解明されることが期 MSH受容体の遺伝子の変 J: Basic 1988 keratinocytes N, Sheftel SM, 存在することが明らかにされており9),今後メラノ MSHはメ C, for melanocytes. Y, Miyagishi for human melanotropin. 3A が mitogen human 白2(TRP-2)の発現充進と成熟メラノソーム数の増 Rabが関与している可能性が考えられ G, McGuire J Cell Biol, 107: 1611-1619, 2) Imokawa る。マウスメラノーマ細胞のメラノソーム分画におい N, Cuono fibroblast growth factor from human ker- ン生成の活性化は,α-MSHによりチロシナーゼ,チ (TRP-1),チロシナーゼ関連蛋 R, Birchall and derived Funasaka J,Pawelek release Y, Slominski JM, Ichihashi M: of proopiomelanocortin peptides by human melanocytes あげられる。 and keratinocytes in culture: regulation 近年,オゾン層破壊に伴い紫外線による皮膚の発癌 Biochem Acta 率の上昇がみられる。これは特に白人において高く, 8)船坂陽子,大橋明子:紫外線による色素細胞活性化 Biophys A, by UVB. 1313: 130-138, 1996 1564 船坂 陽子 の分子生物学的解析,神緑会学術誌,印刷中 9) Araki Y, K, Horikawa Ichihashi binding protein transport. 10) Valverde AJ: mone and T,Nakagawa M: Analysis Rab in intracellular J Dermatol P,Healy Variants receptor 1995 melanosome Sci, 12: 204, 1996 E, Jackson l,Rees JL, Thody of the melanocyte-stimulating gene are associated fair skin in humans. 328-330, K, Funasaka of the role of small GTP Nature hor- with red hair Genetics, 11: 日皮会誌:106 (13), 1565-1567, 1996 (平8) シンポジウム1:光と皮膚 光老化一紫外線の皮膚弾力性および弾性線維微細構造への障害性一 武馬 吉則 芋川 玄爾 はじめに A B 光老化を受けている代表的部位である顔面皮膚の加 ︵EE︶ssau>│oit]) ui^is 毒 ぶ 加齢変化と比較した。ついで,紫外線連続照射マウス 実験系を用いて皮膚弾力性の低下に及ぼす紫外線 UVA,UVB照射の影響の差異について,またラット 足底を用いて皮膚弾力性の低下と弾性線維の微細構造 O ∼ 6 4 in vivo 測定 法を用いて測定し,光暴露の比較的弱い前腕屈側部の Q£ 1 1 1 齢に伴う皮膚厚および皮膚弾力性変化を, レ匹 0.1 との関連性について検討した。更に同ラット実験系を 0.0 用いて弾性線微細構造に及ぼすUVB,UVA両紫外線 照射時期の影響についても検討し,障害性と照射時期 の関連性も調べた。最後に光老化の象徴である「しわ」 の形成に一時的溝の反復形成と紫外線照射の両方が関 17-20 21-30 31-40 4]-50 51-60 6]-76 Figurel Mean mean 17-2021-3031-4041・50 61・76 mechanical parameter Ue* (A) (decade) at several sites. 0:Forearm●:Forehead▲:Eye 1.顔面部の皮膚厚,弾力性の加齢変化1) ■:Cheek x:Mouth corners corners vivo測定によって求めた皮膚厚 (皮膚表面から真皮・脂肪層境界までの厚み)は,比較 的日光暴露の低い前腕屈側部では加齢に伴い減少を示 性変化につき人で行ったのと同様のin vivo測定機を 用いて検討した。8週間の連続UVB照射で皮膚厚は した。一方,日光暴露部である顔面部においては測定 増加したが, した4部位(額,目尻,頬,口角)いずれにおいても 弾力性(Ur/Uf)はUVBおよびUVA照射により有意 加齢にともない増加した。皮膚に与えた変位の回復度 に減少した。またUVBよりもUVA照射において大 合いを目安にした皮膚弾力性(Ur/Uf)は前腕部,顔面 きな減少を示しか。一方,弾性要素と粘性要素の比を 部すべての部位において加齢にともない減少した。ま 示すUV/UeはUVA照射においてのみ有意な上昇を た弾性要素と粘性要素の比を表す指標であるUv/Ue 示した。更に,弾性領域における初期ひずみ(Ue*) は加齢にともない上昇した。一方,弾性領域における は, UVBおよびUVA照射において有意な減少が認 一定時間後の初期変位を皮膚厚で補正したひずみ量 UVAでは変化が認められなかった。皮膚 められた。顔面において見られた皮膚厚の増加および (Ue*)は前腕部と顔面部では加齢にともない異なる 皮膚弾力性(Ur/Uf)の減少,UV/Ueの増加,更に初 変化を示した。すなわち前腕部では増加,顔面部では 期ひずみUe*の減少という変化が連続紫外線照射マ 測定4部位いずれも減少した。図1に皮膚厚,および ウスにおいてもすべて確認されたことから,顔面にお Ue*の加齢変化を示す。これら前腕部と顔面部にお けるこれら変化は長期的日光暴露すなわち光老化によ いて観察された変化の要因に日光の影響が推定され るものと推定された。また皮膚弾力性および皮膚厚の た。 変化におよぼすUVBとUVA光の性質が異なること 2.連続光照射マウスの皮膚厚,弾力性 も判明した。 人顔面において見られた各種変化が日光暴露に起因 3.紫外線照射と弾性線維微細構造2) して起きるかを動物レベルで確認した。ヘアレスマウ 初期変位Ue*の減少の原因は弾性線維の変化によ ス背部皮膚にUVB,UVA光をあて皮膚厚,皮膚弾力 るものと思われるのでラット足底を用いて弾性線維の 微細構造変化と初期変位Ue*の関者既について検討 花王栃木研究所 and skin thickness (B) variation with age 与することを動物実験で検討した。 超音波を用いたin 51-60 Age(decade) Age(decade) した。図2に長期紫外線照射後の弾性線維SEM写真 1566 武馬 吉則 芋川 玄爾 された。 5.一時固定と紫外線によるしわ形成4) 光老化の外見的な最大の特徴は顔面部でのしわ形成 である。ここではしわの形成に繰り返し起きる一時的 溝の形成と紫外線照射の両方が必要であることを動物 レベルで確認した。ヘアレスマウス背部皮膚にアロン アルフアを用いて正中線に平行になるように一過性の 人工的な溝を形成した直後にUVB光を照射するとい うことを週5回20週間連続して行うと,マウス背部に 固定していた方向と同じにしわが形成された。 UVB 光を照射せず一時的固定のみのマウスでは固定してい Figure 2 Scanning electron irradiation tion and weeks. followed micrographa by intravascular selective digestion A: Non-irradiated irradiation between after UVB injec- at the age control. 3 and g weeks of 9 B:UVB old. た方向にしわは形成されなかった。このことより,光 老化部位に生じるしわは光のみの単独因子で起きるの ではないことが推定される。 まとめ 光老化を受けている代表的部位である顔面部皮膚厚 を示す。弾性線維はメルコックス樹脂を還流固定後, は加齢に伴い増加した。一方比較的日光暴露の少ない ギ酸処理により作成した。残された血管がフレームに 前腕屈側部の皮膚厚は加齢に伴い減少した。皮膚弾力 なり弾性線維の3次元構造がよく保存されていること 性,特に初期ひずみUe*は顔面部で減少したが,前腕 から微細構造の観察には有効な方法である。この方法 屈側部においては加齢に伴い増加を示した。これらの により作成された試料より撮影した写真から,画像解 変化の差異が光老化皮膚の特徴と思われた。マウスを 析により弾性縁組の直線の度合いを定量化した。UVB 用いた長期紫外線照射により顔面部で生じた皮膚厚及 の照射により弾性線組は湾曲し直線陸は減少した。こ び皮膚弾力性変化と類似変化をマウスに起こすことが れとほぼ同時にキュートメーターで測定した初期変位 できた。このことより顔面部で先に観察した特徴的変 Ueも減少した。このことから露光部で見られた初期 化が光によることが確認された。ラット足底を用いた ひずみUe*の減少は弾性線維の直線性の低下により 実験より,長期紫外線照射後に皮膚弾力性Ueと弾性 起こる可能性が動物レベルで確認できた。 縁維の直線性が共に減少した。このことより,光老化 4.紫外線照射時期と弾性線維の障害度3) 部位での皮膚弾力性低下に弾性線維微細構造の障害性 ここでは皮膚の初期ひずみUe*に影響を及ぼす弾 が起因している可能性が考えられた。また,紫外線照 性線維の直線性を一つの指標として,紫外線UVB,ま 射時期がこの弾性線維の障害性におよぽす程度を検討 たはUVAの暴露が成長・成熟期のどの期間に最も影 した結果,成熟期より成長期における紫外線照射の方 響をおよぼすか検討した。その結果,最も障害性が高 が障害度が高いことが分かった。更に,光老化の象徴 かったものは成長期および成熟期の両期間紫外線,特 であるしわの形成に紫外線照射以外に繰り返し起きる にUVBの照射を受けた群であった。これは紫外線照 溝の形成が必要であることが確認された。 射期間が12週間と最も長期であるためと思われる。成 長期間と成熟期間を比較すると,成熟期よりも成長期 文 献 に紫外線照射(各6週間)を受けた群の方がその障害 1) Takema 性がより高いことが判明した。更に我々の実験条件下 Age-related においてはUVAよりもUVB照射のほうが障害性に thickness of human 与える影響が大きいことも判明した。以上より紫外線 1994; 131: 641-648. の弾性腺維へ及ぼす障害性にはその照射時期による差 2) Imayama 異があること,また成長期でその障害性が高いことが Takema Y, 確認された。このことより光老化を予防するには成長 Ultraviolet-B 期における紫外線の防御がより重要であることが示唆 tion of elastic fibers Y, Yorimoto Y,Kawai changes M,Imokawa in the elastic properties facial skin. S,Nakamura Br. J. Dermatol. K, Takeuchi Sakaino Y, irradiation M, Hori Y, Imokawa G. deforms during G. and the configura- the induction on 光老化一紫外線の皮膚弾力性および弾性線維微細構造への障害性− actinic elastosis in rats. J. Dermatol. Sci, 1994; 7: 32-38. 3) Imokawa a K, G, Takema Y, Yorimoto Kawai M, ultraviolet-induced rat skin is age Y, Tsukahar- Imayama S. tortuosity dependent. Degree of of elastic fibers in J. Invest. Dermatol. 1995; 105: 254-258. 4) Takema Unusual Y, Fuiimura wrinkle fixation followed mouse skin. Exp. T, Ohsu formation by UVB H, Imokawa after temporary irradiation Dermatol. G. skin in hairless 1996; 5: 145-149. 1567 日皮会誌:106 (13), 1568-!570, 1996 (平8) シンポジウムI:光と皮膚 紫外線発癌 上 田 正 登 I.はじめに ジンダイマーの修復が促進される事が示されている 紫外線発癌のメカニズムについては大きく次の3つ が,ヘアレスマウスを用いたUVBによる紫外線発癌 の点について考える必要があると思われる。即ち,1) の系で, ターゲットとなる細胞におけるDNAに生じる現象 発癌の抑制がみられた4)。米国では本製剤のXP患者 (genetic event), 象(epigenetic 2)細胞膜等DNA以外に生じる現 event), 3 )宿主の免疫能に与える影 響,である。今回,このうちgenetic eventに関連した T4N5リボソームをUVB照射後に外用し への臨床試験が始まっている。 IV.紫外線発癌防禦に重要なp53癌抑制遺伝子と その異常 知見につき断片的ではあるが述べてみたい。 p53癌抑制遺伝子の変位が露光部に生じた有斡細 II.紫外線によるDNA損傷の生成と修復 胞癌で高頻度に見い出された5)。さらに興味深い事に 紫外線照射によりDNAにシクロブタン型ピリミジ これらの多くがCCからTTへの変異や,ジピリミシ ンダイマー(CPD)と(6−4)光生成物(6−4) ン部位でのCからTへのP変異を示し,これら部位が を代表とするDNA損傷が生じる。これらはシトシン 前述したCPDや(6一4)の生成部位である事より改 (C)かチミン(T)のピリミジン塩基が並んだdipyr- めてこれらDNA損傷の紫外線皮膚発癌における重要 imidine部位に生成される。これらDNA損傷の生成 性が再確認された。また同様のp53遺伝子の変異が日 量に個人間で違いがあるかを成人男性の皮膚にUVB 光角化症でも見い出された事により, を照射後,表皮DNAを抽出しCPDおよび(6−4) 常がケラチノサイトにおける紫外線発癌の比較的早期 に対する特異的単クローンを用いたELISA法にて測 に生じるこ事が示された6へさらにNakazawaら8) 定した1)。その結果スキンタイプがI型の表皮DNA は,オーストラリア人の皮膚癌患者の正常皮膚を用い ではII型, コドン245と247/248のCCからTTへの変異を m型のそれに比し同じUVB量で明らかに p53遺伝子の異 高いCPD,(6−4)の生成がみられた。これは疫学調 allele-specificPCR 査によるスキンタイプIの人が目先性角化症の有病率 し,非露光部正常皮膚ではほとんどこれら変異が検出 とligase chain reaction にて解析 が高い2)というデータと相関して興味深い。一方これ されないものが露光部正常皮膚では高率に検出された らDNA損傷の修復能が紫外線発癌に重要である事は と報告した。即ちp53遺伝子変異は紫外線発癌過程の 色素性乾皮症の例を挙げるまでもないが,近年やはり 極めて早期に生じている事が示された。 健常人の間でもDNA損傷の修復能に違いがあり,紫 p53遺伝子変異が紫外線発癌にとって重要なのは, 外線発癌と関連するとのデータが示された3)。即ち 正常なp53蛋白が紫外線発癌に防禦的な役割を担っ BCCを有する患者は対照者に比べDNA損傷の修復 ているからとも言える。通常,細胞はG1→S→G2 能が有意に低いというもので,以上を総合すると紫外 →Mという細胞周期を経て細胞分裂を行う。近年この 線照射によりDNA損傷が多くできる人,およびその 細胞周期を防禦する種々の分子が明らかにされてき 修復の悪い人がより紫外線発癌を生じやすいことが示 た。GI期からS期への移行にはcyclin 唆される。 といったG1サイクリンがサイクリン依存性キナーゼ III. T4エンドヌクレアーゼVによる紫外線発癌 (CDK)を活性化し,網膜芽細胞種(Rb)蛋白をリン の予防 酸化することが必要と考えられている。このG1サイ T4エンドヌクレアーゼV(T4N5)はCPDの除 クリンーCDKの活性を抑制する分子として 去修復を特異的に促進する酵素である。本酵素をリボ p22WAFi,cipi (p2i)が知られているが正常p53蛋白は ソームに封入した製剤を外用することで表皮のピリミ 転写因子としてこのp21遺伝子の転写を活性化させ D やciclin E る。紫外線を照射するとp53蛋白の過剰発現が主に表 神戸大学医学部皮膚科 皮で生じる9・10)これはp53遺伝子の転写レベルの調 1569 紫外線発癌 節ではなく蛋白レペルでの安定化によるとされている 紫外線により活性化され,紫外線発癌に何らかの役割 が詳しいメカニズムは不明である。紫外線による を果たす可能性が示唆された。 DNA損傷を修復するため細胞は細胞周期を停止さ VI.予防と治療への展望 せ,その間にDNA修復を行う。即ち,紫外線照射によ サンスクリーンの外用で紫外線によるDNA損傷が り過剰発現したp53蛋白がp21遺伝子の転写を活性 抑制され,また紫外線照射により生じてしまった 化し,発現したp21蛋白がG1サイクリン/CDK活性 DNA損傷をT4N5リボソーム製剤を外用すること を抑制するためにRb蛋白の脱リン酸化が起こり細胞 で減少させることで紫外線発癌が予防され得るかもし 周期はG1期で停止し,その間にDNA損傷が修復さ れない。生じてしまった腫瘍に対しては正常p53遺伝 れる。またp21はPCNAのDNA合成に働く部位に 子やp21遺伝子を導入する遺伝子療法が適応となる 結合するためS期の進行をも停止させる。それゆえ, であろうし,現在開発が進められているテロメラーゼ 遺伝子変異により正常p53蛋白の機能を失った細胞 阻害剤は予防及び治療に効果を示す可能性がある。 はG1期及びS期での停止ができずDNA損傷が蓄積 され発癌へと向かうと考えられる。さらにp53蛋白は 文 献 p21以外にもbaxやGadd45等,アポトーシスや 1) DNA修復に関与する遺伝子の転写因子として働くこ Ichihashi M: Higher cyclobutane pyrimidine Ueda M, Matsunaga T, Bito とが知られており,細胞周期の停止以外に種々の防禦 dimer 機構の破綻がp53遺伝子変異により生じ,発癌へと導 of かれるものと推定される。 ultraviolet V.テロメラーゼと紫外線発癌 muれoiPhotomed,in press・ 真核生物の染色体末端部分(テロメア)にはDNAの 2) K, Harada 末端(テロメアDNA)が存在する。テロメアDNAは on nonmelanoma 短い繰り返し配列からなり,哺乳類では5'TTAGGG3' C, Schmitz の6塩基が数百回繰り返して10 Caれcer resea穴几,Springer-Verlag, kb以上の長さになっ and (6-4) normal humans B Ichihashi ている。通常細胞分裂に伴うDNA複製の際,複製のつ 263-273. どテロメアDNAが短縮する。テロメアDNAが限界 3) まで短縮すると細胞は死に至る。テロメラーゼは鋳型 MA, Wei photoproduct M, with Naruse skin CE sensitivity to violet 繰り返し配列の一本鎖を延長する。従来生殖細胞はテ eral ロメラーゼ活性を有するが,正常体細胞にはテロメ carcinoma, ラーゼ活性がないと言われてきた。最近PCR法を用 4) いた非常に鋭敏なテロメラーゼ活性測定法(TRAP) Reduction が開発され,多くのヒト癌細胞にテロメラーゼ活性が mice ある事が報告された。これは,これまで知られている repair 癌化に伴う遺伝子変化の中では最も相関性が高いもの Photornedユ1:9-13, と言える。皮膚腫瘍のテロメラーゼ活性を測定した所, 5) light-induced in from a1: Trends ln:Garbe Berlin, Fermer repair damage lymphocytes S, et Japan, (eds):Rp.cent tosmUs in GM, L: DNA RNAを待ったRNA酵素であり,テロメアDNAの ER, capacity is reduced patients with J InvestDemotol, 104: Ueda M, Nagano of by in epidermis increased cancer S, Orfanos Grossman T, yields 0, radiation,Pholodermatol Pholoim- Q, Matanoski Bito T, Nikaido for ultrain periphbasal cell 1995. S, Ichihashi skin application Hedayati 933-936, T, Fujii ultraviolet-induced topical 1994, of M: cancer DNA in excision enzymes,Photodermatol Photoimm賢君d Brash DE, Rudolph 前癌症および皮膚癌で高率に陽性を示したが,露光部, for 非露光部という発生部位と陽性率に差は認められな tions in かった11)。一方,正常皮膚でテロメラーゼ活性を測定し A Set USA, た所65例中24例に活性が認められた。これを露光部 6) と非露光部皮膚に分けた所,露光部正常皮膚では39例 p53 中21例(54%)に活性を示しだのに比し非露光部正常 induced 皮膚では26例中3例(12%)にのみ陽性と有意な差を A冗h 示した12)。また正常皮膚におけるテロメラーゼ活性は 7) 表皮に限局していた。即ち表皮細胞のテロメラーゼが and sunlight cad Nagano JA, it skin cell JA, UV-induced ealy cutaneous Dermatol,129: A, Jonason p53in the onest event of light- carcinogenesis, 1993. Leffell of skin Expression ultraviolet cell 1157-1161, AS, p53mutaProc Natl M: in squamous role 1991. M, Ichihashi is et al: A cercinoma, 88: 10124-10128, T, Ueda Zieglen Simon cancer: squamous protein 1995. DJ, cancer, et al: Sunburn Nature (Lon- 1570 上田 正登 ゐn), 372: 773-776, 8) Nakazawa and 1994. H, English skin cancer: normal skin PA, levels 11) M, M: relevant in eχposure NailAcad Sci USA,91: Ueda PH, Menage protein in HD, NU, Bito expression et UV-irradiated Owcogene,8: 203-207, Ahumed The epidermis Br p53 skin, Ueda shi Mckee of human in et a1: uv mutation 360- 1994. 9) Hall 10) PL, p53 gene as a biologically measurement,Proc 364, D, Randell specific by normal 1993. T, Nagano of retinoblastoma is induced a1: High ultraviolet T, Ichihaprotein B exposure, J Dermatol, in press・ M, UV-associated Ouhtit A, Bito activation skin,Cancp.r Rp.s, in press. T, et al: Evidence of teloinerase for in human 日皮会誌:106 (13), 1571-1572, 1996 (平8) シンポジウムI:光と皮膚 薬剤│生光線過敏症 ―new quinolone系薬剤の光感作性一 橋本 洋子 堀尾 武 はじめに 中止後速やかに軽快したことより,光毒性反応の可能 光線過敏の原因となる薬剤には多くのものが知られ 性が高いと考えた。一方症例2は,湿疹様の皮疹で, ているが,近年ではnew 薬剤中止後症状がなくなるまでに長期間を要したこと quinolone 系抗菌剤による症 例が増加する傾向にある。そこで,同系薬剤の光感作 から,光アレルギー反応が示唆された。 能を知ると共に予防を目的として,臨床症例,動物実 2例は,内服1週間後に発症しており,皮疹の形態や 験及びヒトでの臨床薬理試験の結果を報告する。 薬剤中止後速やかに軽快していることから光毒性反応 症例報告 の可能性が高い。 症例1. 同系薬剤の光感作性に関する動物実験 84歳,男性。前立線肥大に伴う慢性尿路感染 症のためfleroxacin (FLRX)の内服を開始したとこ FLRX, ろ,約2週間後より露光部に滓みのある皮疹が出現し 照射で浮腫吐紅斑が,UVB 14.4 漫性紅斑が出現し, UVA, mJ/c lomefrox- モルモットを用いて検討した。光源には東芝black J/cm^ 「照射より禰 UVBの両者に過敏性を示 した。同薬剤中止約2週間後には軽快し,光線照射テ ストでの反応もほぽ正常に復した。 症例2. ciprofloxacin(CPFX), aCin(LFLX)の4剤の光毒性と光アレルギー感作能を た。顔面,後頭部,手背に軽度の落屑を伴う浮腫性紅 斑がみられた。光線照射テストでは,UVA 4.8 SPFχ, SPFXによる lightを用い,ガラス板で320 nm 以下の波長を除去し た。薬剤を単回経口投与し,30分後にUVA 30J/C 「 を,抜毛した背部に照射した。照射後経時的に観察し, 紅斑反応と浮腫反応について各々o点から4点までの 5段階のスコアを設定し,両者のスコアを加算したも 74歳,男性。前立線肥大があり, FLRXの内 ので評価した。照射24時間後の結果とUVA 30 J/ 服の約3週間後より露光部に皮疹が出現した。顔面に は落屑を伴う紫紅色の浮腫性紅斑及び一部に麿爛面 表1 モルモット単回投与試験の結果(照射24時間後判定) が,手背には苔癖化を伴う強い落屑性紅斑がみられた。 薬剤量 反応した動物の数 平均 Minimal 光線照射テストでは, UVA 4.8 J/c 「で浮腫吐紅斑 (mg/kg) スコア0 1 2 3 4 スコア phototoxic dose が出現した。UVBに対しては過敏性はみられなかっ 440 0001 0000 0000 0001 0.5 12 紅斑が持続し,3ヵ月後に略治しか。 症例3,, 0223 FLRX 5331 0.25 た。同剤の中止により軽快したが,1ヵ月後にもまだ 0.5mg/kg 37歳,女性。1週間のSparfloxacm(SPFX) 内服の終73日後,屋外でテニスをした数時間後より i.o 6 0000 0000 0.5 1 た。光線照射テストではUVA 9.6J/cm2で紅斑が出 0000 SPFX 0000 手背には浸潤性紅斑が多発し,癒合して局面を形成し 0.25 0003 zoneに境界明瞭な浮腫性紅斑が出現, ’むIn 顔面,頚部,v 2 mg/kg cv] 2 現した。薬剤中止後速やかに軽快した。 0 0001 0000 5 現した。内服中止後色素沈着を残して速やかに軽快し 0000 6.25 122550 zoneに紅斑が出 χ F P C フをしたその夜より,眼瞼,頬部,v 0001 SPFXの内服約1週間後にゴル 0003 57歳,女性。 ″j[aral 症例4o 50 mg/kg た。 FLRXによる2例は,内服開始数週間後より発症し 003 002 020 関西医科大学皮膚科学教室 430 LFLX 100 1.2 た。症例1では皮疹が浮腫性紅斑であったこと,薬剤 0.8 6 0.4 30 3.6 not determined 1572 橋本 洋子 堀尾 武 cm2照射時の各薬剤のminimal 1に示す。光毒性は, phototoxic LFLX, FLRX, dose を表 SPFX, CPFX の発現頻度や程度が若干高い傾向にあったが,それ以 降は5日目まで大きな違いはみられなかった。また, の順に強度であった。 これらの反応は, 次に,これらの4剤の光アレルギー感作能について リーン剤塗布により完全にブロックすることができ 検討した。モルモットにminimal phototoxic dose の UVA領域まで防御可能なサンスク た。 5日間の内服終了後の照射では反応の程度は減弱 薬剤を経口投与し,30分後に背部皮膚にUVA 30J/ したが,2日後までは全員が30 cm2を照射する。この光感作操作を5日間連日行い,最 じた。その後発現頻度は徐々に減少したが,中止後約 終操作の2週間後にnon 7日目で6名中2名,14日目でも1名にまだ軽度の光 phototoxic dose の薬剤と30 J/cm2のUVA照射でchallengeを行った。検討した J/cm^ 照射で紅班を生 毒性反応が生じた。しかし,全経過を通じて,光アレ 4剤すべてにおいて,6匹中2∼4匹の動物にスコア ルギー感作の成立した者はなかった。 1の反応が生じ,光アレルギー感作能が証明された。 血中のSPFXの濃度は200 また,光アレルギー感作操作前にcyclophosphamide ピークとなるが,紅斑スコアはむしろ12時間後に増強 腹腔内投与やFreund's しており,光線照射試験は服薬6時間から12時間後の complete adjuvant皮内注射 mg単回服薬6時間後に 処置を行うことにより,感作率や反応の程度が増強し 間に行うのが適当と思われた。5日間連日投与の場合 た。 には,血中濃度は内服3日目から5日目にピークとな 健常人でのSPFX光毒性の臨床薬理試験 り,内服中止後は速やかに回復して中止後5日目には 対象は,臨床薬理試験の適合基準,除外基準に適合 Oとなる。紅斑反応の経過もほぼこれに平行するが, した20歳代の男子21名である。 回復は血中濃度よりも遅れる傾向にあった。これは血 まず,単回投与試験では, 中よりも皮膚への沈着の方がやや長く持続することを SPFXlOOmg或いは200 mgをそれぞれ6名に経口投与し,6時間及び12時間 後に,6から30T/C 示唆する。 「のUVAを照射した。結果を表 結 論 2に示す。スコア2の反応が得られた量より, 100 mg, 以上の結果は,光線過敏を生ずる薬剤,特にnew 200mg単回投与の最少反応量は,それぞれ24 J/cm^, quinolone系抗菌剤を投与する際の患者指導に有益な 18J几m2と判定した。 反復投与試験では, データと考える。 SPFX 200 mgを1日1回5日間 SPFXは,可能ならば夕方から夜間 の1回投与が望ましく,服用中止後も3日間は日光暴 連日内服し,服薬6時間後にUVAを照射した。どの時 露に注意する必要がある。また,服用中はサンスクリー 点でも6T/c ン剤を使用することが望ましい。 「照射では紅斑はみられなかった。単回 投与に比べて,2日間,3日間連日投与の方が,反応 表2 ヒト単回投与試験の結果(照射24時間後判定) 反応した被験者の数 100 mg投与群 200 照射時期 照射量 mg投与群 スコア0 1 2 3 0 1 2 3 00000 00034 00332 00022 00000 66300 00000 cUO011 001n/ぶ4 LO 014CO CO 1 r-i 100 ^ 1 ■︱I 「 CO 「 30J/C 1 24J/C CO 「 CT) 12時間後 「 18T/C CX5 投与 00001 「 to 6J/c 12T/C 00CO 「 T<i 「 30J/C ^^ 24J/C 6時間後 LD 「 ^£:> 「 18T/C 00123 投与 「 '■r> 6J/c 12J/C 日皮会誌:106 (13), 1573-1575,!996 (平8) II シンポジウムI:光と皮膚 新しい光線過敏性疾患 「Uvs症候群(UV-sensitive その臨床と診断 伊藤 寿樹 Syndrome)」 山泉 克 小野 友道 症 例 要 旨 熊本県在住の光線過敏を示す兄弟例(Kps2, Kps3) 1)患者 を細胞融合法,マイクロインジェクション法,アルカ 熊本県在住の1家系の3人兄弟のうち,17歳の長男 リ庶糖勾配法を用いて検索した結果,これらの患者は, (Kps2),および11歳(Kps3)の妹に生後6ヵ月頃よ 代表的な遺伝性光線過敏性疾患である色素性乾皮症 り光線過敏を認めた。15歳の妹および両親には光線過 (XP)やコケイン症候群(CS)のいずれの相補性群に 敏は見られなかった3・5)。また,別の家系の3人兄弟の も属さないことが明らかとなった。さらに,これらの うち,8歳の長男(Uvs1KO)は,生後3ヵ月頃より 患者と血縁関係のない患者(Uvs1KO)が,同一相補 光線過敏を認めた。両親はイトコ婚。両親,兄弟(6 性群に属することを証明し,以上を総括して「Uvs症 歳の弟,4歳の妹)には光線過敏は見られなかっ 候群」と命名した。これらの患者での共通した特徴は, た5・6・7)。3例の患者に共通してみられる所見として,短 1)臨床症状は軽微であり,露光部に一致して紅斑, 時間の日光暴露の後,激しい紅斑反応を引き起こし, 色素斑,落屑を認めるのみで,精神神経症状は認めな その後乾燥落屑をみている点があげられる。 い。 2)皮膚癌の発生は現在まで認めていない。3) 2)現症 細胞生物学的特徴として,不定期DNA合成能は正常 3例とも,顔面,特に頬部に,紅斑,毛細血管拡張, を示すが,紫外線照射後のRNA合成の回復に遅延を 枇糠様鱗屑および雀卵斑様色素斑を認めた5へ 認める。以上より,本症候群は,臨床的には軽症型の 3)臨床検査所見 XPに類似しているが,細胞生物学的にCSの表現型 身体発育異常,精神発達異常は,共に認められなかっ を示していることが明らかとなった。 た。血液生化学,尿検査など一般検査にも特に異常を はじめに 認めなかった5・6へ 近年,代表的な遺伝性光線過敏症疾患である色素性 乾皮症(XP),コケイン症候群(CS)の両者を合併し 4)最小紅斑量(MED) Kps2, Kps3共に,デルマレイ(Clinical Supply) た,またはいずれにも属さない疾患群の存在が示唆さ を用いたUVBランプ(FL20S.E-30/DMR; Clinical れていた1几我々は,県内在住の光線過敏を示す兄弟 Supply)にて10 例について,まず細胞融合法,マイクロインジェクショ ン法による相補性試験を行い, XP, CSのいずれの相 c mj/cm^ (正常範囲:40−85 を用いた光源(5 kW arc)にて2.8mJ/cm2(290 nm), 庶糖勾配法によりこれらの患者がXPバリアントに属 た5ふ7)。 さないことも証明した4)。 方法および結果 さらに,これらの患者と血縁関係のない患者が,同 相補性群決定のために以下の方法を用いた。材料は じ相補性群に属することを証明し,以上を総括して すべて患者より採取した線維芽細胞を用いた。 今回,今までの検索より得られた所見より,Uvs症 3.5 mj/cm^ xenon 糖比群にも属さないことを証明した3)。また,アルカリ 「Uvs症候群」と命名した隻 (300nm)と優位に低下を認め 1)不定期DNA合成能(Unschedulded 候群の臨床学的,細胞生物学的特徴をまとめると共に, ery UDSの測定には,UVを30 of RNA 同皮膚科 Synthesis (RRS) after uv J/ Synthe- irradiation)3) 「照射後,[3H]チ ミジンで2.5時間ラベルし,またRRSの測定には, UVを15 熊本大学医学部付属遺伝発生医学研究施設分子病態部門 DNA sisiUDS),紫外線照射後のRNA合成の回復(Recov- Uvs症候群を含む遺伝性光線過敏症の診断法につい て言及したい。 mj/ 「)5)。Uvs1KOでは,モノクロメーター(JASCO) J/ 「照射23時間後,[3H]ウリジンで1− 1.5時間ラペルし,オートラジオグラフィーで検出し た。 Kps2, Kps3細胞ではUDSは,正常レベルであっ 1574 たが, 伊藤 寿樹 山泉 克 小野 友道 考 察 RRSの低下を認めた呪 我々は,新しい光線過敏性疾患として「Uvs症候群」 2)紫外線致死効果3,4.6.7) プレートに適当な数の細胞をまき,翌日UVを照射 を報告した。この疾患は上述したように臨床症状は非 し1週間−2週間後メタノールで固定しギムザ染色 常に軽微で,露光部に紅斑,色素斑,落屑を認めるの し,形成されたコロニー数を測定した。(コロニー形成 みであり,軽症型を示す色素性乾皮症(XP)E群およ 法)Uvs症候群では,紫外線感受性は正常細胞の3− びバリアントなどを示唆させるが,細胞生物学的な検 4倍であった3・6几 索では,XPに共通してみられる不定期DNA合成能 (UDS)の低下(バリアントを除Oを認めない。コケ 3)微小スケールで行う細胞融合法3,4) HVJ(センダイウイルス)を用いた細胞融合法を改 イン症候群の特徴であるUV照射後のRNA合成の 良し,コントロールの細胞を含むすべての反応を一枚 回復(RRS)の低下を示した。これらの点は,非常に のカバーグラス上で行い,オートラジオグラフィーに ユニークであり,今後分子生物学的な解析を進めるこ より光学顕微鏡で一見して判定できるようにした。さ とにより「Uvs症候群」とXP, らに細胞の核に取り込まれたグレインを測定すること により,定量性も持たせた。この方法により, Kps3細胞が,色素性乾皮症(XP)A, およびコケイン症候群(CS) B, D, A, CS因子との関連を追 求し,発癌,精神症状のメカニズムに迫りたいと考え Kps2, ている。 現在,色素性乾皮症は8群(A−G群,バリアント), F, G群 B群とは別の相補陸 コケイン症候群は2群(A, B群)に分類され,「uv^ 群であることを証明した3)。 症候群」を加えると全部で11群に分類される。これら 4)マイクロインジェクション法3.8) の疾患を系統的に診断するために,オートラジオグラ フィーを利用したフローチャートを考案した 細胞よりエクストラクト(抽出物)を調整し,ガラ スニードルを用い細胞質内又は核内に注入した。 細胞より抽出したエクストラクトを, XP-C, 細胞にマイクロインジェクションし, Kps3 (Fig.1)1‰このフローチャートに従い診断を進め,最 終的に,上述した方法(方法および結果参照)により E群の Kps3細胞がこ 確定診断を行っている。今後,より早期診断を可能に れらとは別の相槍匪群であることを証明した3)。 すべくさらに簡便な診断方法の開発を試みたいと考え 5)アルカリ庶糖勾配法4,9) ている。 少量の紫外線照射後,アルカリ庶糖勾配にて新生 DNA鎖の重量を測定する。バリアントでは紫外線照 文 献 射後の複製が阻害されるため,正常に比べ,新生され !) Cleaver JE, Charles we, るDNAの重量は軽くなる。Uvs症候群では,新生 D, Thomas GH: Are eight xeroderma pig- McDowell M, Karents DNA鎖の重量は正常細胞と同様の結果を示しバリア mentosum ントでみられる異常を示さなかった。 syndrome (A, B) the whole story of human 以上の細胞生物学的な特徴をTable Table l. Biological 1にまとめた。 characteristics of uv^ Syndrome groups (A-G, V) and two Cockayne Kraemer (eds),DNA Munksgaard, and Comparison repair mechanisms, with XP uv= cs XP Laboratory Findings Kps2/Kps3 sensitivityof patients uv sensitivityof parents A failureof RRS after UVirradiation + +Or−l Depress in UDS + Enhancement +Or−6 a b of UVsensitivity by caffeine + + + uv DNA repair? i n: Bohr VA, Wassermann, XP complementation group A through G except for C and E have reduced RRS In most patients with χP variant, UVsensitivity is enhanced by caffeine. and CS5) Syndrome UV + lKO + − + after UVirradiation. + KH 新しい光線過敏性疾患「Uvs症候群(UV-sensitive syndrome)」:その臨床と診断 1575 photosensitive disorder with defective DNA Are UDS levels reduced? repair.Br J Dermatol,n4: 6) Ichihashi Yes through G No ease with sis levels reduced? uv 1981 7) Fuiiwara RDS levels reduced? dis- of DNA Jpn synthe- J Dermatol, 91: M, Kano of DNA synthesis T: protein factor with after d al. A a defect ultraviolet-light T, Asahina Microinjection restores of DNA H, Okada parially damage group A of xeroderma purified specifically pigmentosum Proc Natl Acad Set,83:1476-9, 9) Lehmann Normal, or Unknown l A procedure oderma for diagnosing pigmentosum, drome,UvsS: of CS: Cockayne DNA RNA syndrome, synthesis, synthesis, plicative DNA Copenhagen, pp.56-67, in xer- Hanawalt syn・ manual xPV.XP: UV-sensitive unscheduled AR: Measurement cells. 1986. of postreplication diseases repair Figure UDS: mammaliam PC of Dekker, New cells. (eds), DNA research York, In: Friedberg Repair, procedures. pp.471-85, EC, a laboratory Voi.l, Marcel 1981. RRS: recovery RDS: recovery of re- 10)ltoh for synthesis. T, Ono diagnosing T, Yamaizumi χeroderma M: A simple pigmentosum method variant. J Iwuest Dermatoいn press. 2) Cleaver JE, associated 50, sun DNA syndrome 233-48, Itoh typical A Uvs1KOの貴重な細胞および臨床データを快く提 供してくださいました藤原美定教授(神戸大学医学部 UV- 科)に深謝いたします。また,今回発表の機会を与え com- てくださいました小野友道教授(熊本大学医学部皮膚 科),市橋正光教授(神戸大学医学部皮膚科),ならび pigmentosum silbings of new モo any of xeroderma syndrome: showing Cockayne manifestations. bio- syndrome Mutat Res, 314: 1994. T, Fuiiwara syndrome, sitive M: belonging characteristics without a Y, Ono new with from xeroderma rodent 56: 1267-76, T, Yamaizumi of category defective three M, patients uv^ of photosen- DNA repair, is variant group 1.Am J 1995. M, Ichihashi Matsuno M: pigmentosum complementation Genet, T, T, Yamaizumi general disorder distinct istics en- ArchTierwuiial', 129:348- not groups chemical Itoh and 放射線基礎医学),市橋正光教授(神戸大学医学部皮膚 Cockayne Matsui 謝 辞 syndromes deficiency T, Yamaizumi plementation Hum Clinical repair sensitivity. T, Ono sensitive and GH: 1993. 3)ltoh or 1992. Thomas with hanced 5) Y, O Yes in 4) new in the Dermatol,ママ汽5ら-63, 1981. M, Sugano Uchida Y subject irradiation. J Invesit づ N irradiation. 1996. photosensitive in the recovery photosensitive recovery 1147-50, A (Jpn). 8) Yamaizumi Are Y: Y, Ichihashi human Yes CSB, or UVRS Fujiwara a defect after 751-7, Are RRS M, Ono M, Hiro・oka T: Clinical with uv= M, character- syndrome, a に堀尾武教授(関西医科大皮膚科)に深謝いたします。 口皮会誌コ06 (13), 1576-1578, 1996 (平8) シンポジウムI:光と皮膚 光線療法 段 野 貴一郎 表1 紫外線療法の適応症 1.はじめに 紫外線療法には中波長紫外線(UVB),長波長紫外線 (UVA)が用いられる。紫外線療法は多彩な皮膚疾患の PUVA 乾癖群(尋常性乾癖,膿庖性乾癖,乾癖性紅皮症),掌 治療に有用であり,皮膚科治療法の一つとして確立さ 蹄膿庖症,尋常性白斑,菌状息肉症,セザリー症候群, れている。紫外線療法は光医学の理論に基づいて行わ 局面状類乾癖,滴状類乾癖,円形脱毛症,アトピー性 れている。 皮膚炎,色素性葦麻疹,多形日光疹,日光尋麻疹,扁 2.紫外線療法の方法 平苔癖,好酸球性膿庖性毛包炎 人工光源としては,UVB(290−320 るサンランプとUVA(320−400 nm)を放射す nm)を放射するブ ラックライトが用いられる。UVAは光増感作用のあ UVB 尋常性乾癖,菌状息肉症(初期),局面状類乾癖,滴状 類乾癖,ジペルばら色枇糠疹,アトピー性皮膚炎,尿 毒症性掻啼症 る8−メトキシソラレン(8 −MOP)とともに用いら れることが多い(PUVA療法)。いずれも患者ごとの至 適照射量(最少紅斑量または最少光毒量)を測定した 線・多剤併用療法では,お互いのメリットを最大限に のちに実施する1)。 引き出すことによって治療期間を短縮させ,かつ副作 PUVA療法には8 -MOP内服による全身PUVA 用を最小限に抑えることがねらいである。 療法と外用による局所PUVA療法がある。全身 (2)掌阪膿庖症 PUVAでは,8 "MOP 手掌,足脈に膿庖が再燃する難治性疾患である。ス 内服2時間後にUVAを照射 するのが一般的であるが,外用法では定まった方法は ない。尋常性乾癖では8 -MOP 外用後必ずしも1 テロイド外用剤に抵抗する症例ではPUVA療法が試 みられる。 ∼2時間待つ必要はなく,直後にUVAを照射しても (3)尋常性白斑 十分な治療効果が認められる呪即時PUVA法は菌状 PUVA療法により毛孔一致性の色素斑が出現し,や 息肉症においても有効である‰そのほか,体外循環光 がて脱色素斑を覆うようになる。治療期間は乾癖より 化学療法やPUVA−bath法も試みられている。 長い。顔面や頚部は反応しやすいが,手足は治りにく 3.紫外線療法の適応疾患(表1) (1)尋常性乾癖 し稲 (4)菌状息肉症 乾癖は慢性かつ難治性の炎症性角化症であり,最近 本性は皮膚悪性リンパ腫の一型であり,紅斑期,扁 では患者数も多い。PUVA,UVB療法とも有効である 平浸潤期および本症の前駆症と考えられる局面状類乾 が,前者がより早く奏効する。PUVA療法では週2 癖にはPUVA療法が第一選択の治療法である。腫瘍 ∼5回の照射を15∼20回繰り返すことで皮疹を軽快 期でも内服PUVA療法が有効のことがある。 させることができる1)。PUVAの治療効果は光毒性反 (5)アトピー性皮膚炎 応(紅斑反応)をもたらす照射量より少ない照射量で 通常の皮膚科治療に反応しない重症・難治例に 得られる呪 PUVA4),UVBまたはUVB十UVA療法が有効であ 他の抗乾癖薬との併用療法も試みられている。 る。 PUVAまたはUVBとともに全身投与薬としてはエ (6)尿毒症性痰徐症 トレチナートが,外用薬としてはコルチコステロイド, 尿毒症または人工透析に伴う高度の癈滓には抗ヒス タール,活性型ビタミンD3が用いられている。紫外 タミン剤をはじめとする止徐薬は著効せず,有効な治 療法は確立されていない。 滋賀医科大学皮膚科 る。 UVB療法がときに奏効す 光線療法 1577 4.紫外線療法の副作用 でいる。培養細胞を用いたin (1)急性障害 vitro の研究によると, 紫外線による免疫変調作用には相反する働きがあ 一度に至適量以上の紫外線を照射すると熱傷様皮膚 る6)。たとえば,UVBは表皮増殖に関わるサイトカイ 炎が生じる。とくにPUVAでは,つよい炎症後色素沈 ンや細胞接着因子発現を促進または抑制する。 着を残す。即時PUVA法では,熱傷様皮膚炎が少ない またはUVAは培養ケラチノサイトから免疫抑討│生の UVB ことが利点である。 サイトカインを産生させるとも報告されている7)。 (2)慢性障害 紫外線はc 長期にわたる照射により皮膚の乾燥,萎縮,黒子様 発現を誘導することもわかってきた。これらの免疫変 色素斑が生じる。内服PUVA療法では白内障にも注 調作用や分子生物学的作用機序が治療効果または発癌 意が必要である。紫外線がDNAを障害することから, などの慢性障害のメカニズムにどのように関わってい 最も危惧される副作用は悪性腫瘍の発生である。白人 るかは今後の研究課題である。 −fos癌原遺伝子やp53癌抑制遺伝子の においてはPUVA療法による皮膚悪性腫瘍の発生が 6.紫外線療法の注意点 統計学的に有意であると報告されているが,日本人で 紫外線療法は功罪を併せ持っていることから,最適 は今のところまれである5)。 の治療効果をあげるためには本法に習熟した皮膚科専 5.紫外線療法のメカニズム(表2) 門医によって実施されるべきである。患者に対しては, PUVA療法はDNA合成を抑制することから,表皮 継続して行う必要があること,急性障害や色素沈着な 増殖の充進している乾癖においてはじめて臨床応用さ どの副作用を十分説明する必要がある。 れた。 UVBにもDNA合成阻害作用がある。しかし, 紫外線療法は表皮増殖の完進していないその他の皮膚 7.その他の光線療法 (1)光力学療法 疾患にも奏効することから,その治療メカニズムは単 ヘマトポルフィリンにレーザー光線を照射し,その 一なものではないと思われる。表皮増殖抑制には,紫 光化学反応によって悪性腫瘍細胞を破壊する。ボーエ 外線によるケラチノサイトの細胞膜機能障害も関係し ン病や有鯨細胞癌の治療に試みられている。 ている。 (2)近赤外線療法 近年,紫外線は実験的接触過敏症に関与する遅延型 近赤外線(700∼1500 細胞性免疫反応を抑制することが明らかにされた。こ の加温効果を発揮することから皮膚潰瘍,櫛癒,帯状 nm)は皮膚深部に到達し適度 の研究結果はT細胞の関与する炎症性疾患における紫 庖疹後神経痛の治療に用いられている。 外線療法の奏効メカニズムを考えるうえで示唆に富ん 8.まとめ 1)紫外線療法の基礎と方法論は現代光医学の理論 表2 紫外線療法の作用機序 に基づいている。 2)紫外線療法は,乾癖,白斑,菌状息肉症など多 1.表皮増殖抑制 ①DNA合成抑制 ②βアドレナリン反応抑制 ③表皮増殖因子受容体発現抑制 2.免疫または炎症抑制 彩な皮膚疾患の治療に有用である。 3)紫外線療法の副作用には,熱傷様皮膚炎,色素 沈着,発癌などがある。 4)紫外線療法は,皮膚科専門医の指導のもとに, 適切な治療プロトコールに基づいて実施されるべきで ①免疫担当細胞 ラングルハンス細胞,Tリンパ球,多核白血球, 血管内皮細胞,マスト細胞,神経線維 ②メディエーター ある。 文 献 1)段野貴一郎:皮膚科MOOK 6 : 152-161, 1986. アラキドン酸カスケード,サイトカイン,細胞接 着因子, psoriasisleukotactic factor 3.分子生物学的作用 ①癌原遺伝子の発現 ②癌抑制遺伝子の発現および変異 2) Danno, K., et a1.:Arch Dermatol 118: 48ト473, 1982. 3) Nakamura, M。et a1.:J Dermatol 22: 196-200, 1995. 4) Yoshiike,T., et a1.:J Dermatol Sci 5: 50-53, 1993. 1578 段野貴一郎 5)小林 仁,他:臨皮48(増):144-148, 6)段野貴一郎:皮膚病診療 16 7) Grewe, M。et 1994. : 679-684, a1.:J Invest Dermatol 1994. 104: 3-6, 1995. 日皮会誌:106 (13), 1579-1581, 1996 (平8) シンポジウムII :Dermatopharmacology Dermatopharmacology : AntiallergicDrugs (抗アレルギー薬) 山 本 昇 壮 はじめに 日常,「抗アレルギー薬(anti-allergic 2.抗アレルギー薬の皮膚における薬理作用 drugs)」の言 抗アレルギー薬の薬理作用が主としてI型アレル 葉はしばしば用いられるが,その定義は曖昧であり, ギー反応によるマスト細胞からの化学伝達物質遊離抑 また外国ではあまり用いられない。初期の頃は狭義に 制あるいはそれら化学伝達物質に対する措抗作用であ lgEを介するI型アレルギー反応の化学伝達物質遊離 ることからすると,I型アレルギー反応の関与が考え を抑制する薬理作用をもつものと解釈されることが多 られる疾患が原則的には適応となる。 かったが,現在では,アレルギー反応に関与する細胞 皮膚もI型アレルギー反応の重要な臓器の一つであ からの化学伝達物質産生・遊離抑制の薬理作用に加え る。 I型アレルギー反応の関与が推察される代表的な て,遊離された種々の化学伝達物質に対する桔抗作用, 皮膚のアレルギー性疾患は,尊麻疹とアトピー性皮膚 さらにはアレルギー反応に参画するサイトカインの活 炎であろう。なかでもI型アレルギー反応が主たる機 性の抑制あるいは産生抑制などの薬理作用も有するも 序となるのは,一部の募麻疹である。しかしながら, のであると認識されるようになってきている。ここで 抗アレルギー薬の主な薬理作用である化学伝達物質遊 は,本薬物の概略について述べる。 離抑制作用のみをもつ薬物では,通常,募麻疹の出現 1.抗アレルギー薬の一般薬理作用 を抑制することは困難である。われわれはin vivoで 「抗アレルギー薬」の範躊にあって,臨床に応用され 皮膚からの抗原特異的ヒスタミン遊離に対するいくつ た最初の薬物はdisodium かの抗アレルギー薬の作用を検討してみたが,臨床的 cromoglycate (DSCG)1)で あろう。 DSCGは感作ヒト肺組織からの抗原特異的ヒ に明らかに有効であることを推察させるほどのヒスタ スタミン遊離を抑制し1),ラットのレアギンによる ミン遊離を抑制するものは経験していない。したがっ PCA反応を抑制することから,I型アレルギー反応に て,抗ヒスタミン作用をもたない抗アレルギー薬は, よる化学伝達物質の遊離を抑制するという新しい概念 ヒスタミンによって生じる皮膚の病態を抑制すること を持つ喘息治療薬として登場した。その後,過去約20 はできない。抗アレルギー薬は,化学伝達物質遊離抑 年の間に,数多くの抗アレルギー薬が開発されてきて 制作用以外に他の薬理作用も有しているので3),それ いる。 らが臨床効果に反映されていることは推察される。し I型アレルギー反応におけるマスト細胞からの化学 たがって,個々の薬物の多様な薬理作用と,疾患の病 伝達物質の遊離反応は種々の因子によって修飾される 態を十分把握したうえで使用することが重要である。 が,細胞内Ca9濃度の上昇がこの反応の引き金とな 3.抗アレルギー薬の皮膚疾患への適用 る。ヒト皮膚においても抗原特異的ヒスタミン遊離反 ここでは,抗アレルギー薬の代表的な適応疾患であ 応はCa2-¨が存在しなければ起こらない2)。個々の抗ア る募麻疹とアトピー性皮膚炎の病態について考えてみ レルギー薬はそれぞれいくつかの特徴的薬理作用をも たい。 1)尊麻疹の病態と抗アレルギー薬 つが,多くの抗アレルギー薬に共通する主たる薬理作 用は,Ca2゛の細胞内への流人あるいは細胞内Ca store 募麻疹の最も基本的病態は,真皮上層部の毛細血管 からのCa2・遊離を阻害して,細胞内Ca2゛濃度の上昇 あるいは細静脈の透過性充進による血漿の組織内への を抑制することによって,マスト細胞からの化学伝達 漏出であり,これが膨疹として表現される。この血管 物質遊離反応を抑制し,あるいはそれらの産生を抑制 透過性充進を起こす主たる化学伝達物質が,皮膚マス するものである。 ト細胞から遊離されるヒスタミンであり,その遊離刺 激の一つがI型アレルギー反応であることは周知のと ころである。 広島大学医学部皮膚科 ヒスタミンによって生じる尊麻疹の個疹は出現後少 1580 山本 昇壮 なくとも数時間以内には消退してくるが,時に個疹が 4.皮膚科領域で使用される抗アレルギー薬 一日以上にわたって完全には消退せず長時間持続する 皮膚科領域においては抗アレルギー薬は募麻疹およ 場合がある。このような募麻疹の組織所見では,真皮 びアトピー性皮膚炎を中心に使用されることが多い。 上層部の小血管周囲の浮腫とともに好酸球,好中球あ 抗アレルギー薬は抗ヒスタミン作用(H1受容体格 るいは単核球などの炎症細胞の浸潤がしばしばみられ 抗作用)をもたないものと抗ヒスタミン作用をもつも る。皮膚I型アレルギー反応においては,これら好酸 のに分けられるが,現在皮膚科領域で使用されている 球あるいは好中球などに対して強い遊走活性をもつ 抗アレルギー薬の主な薬理作用,適応などについて簡 LTB4が遊離されることが知られてお少),募麻疹にお 単に表1にまとめた。 けるこのような病態は皮膚I型アレルギー反応におけ おわりに るいわゆる゛遅発反応″として説明される。また,皮 抗アレルギー薬の概念は本邦特有である。現在,皮 膚のI型アレルギー反応においてPGD。LTC4ある 膚科領域では表1に示すような抗アレルギー薬が使用 いはPAFなどの遊離も知られており,それらも血管 されている。その他にも,いくつか開発中のものもあ 透過性宜進あるいは炎症細胞の浸潤に関与していると る。それぞれの薬物の薬理作用の解析が進むにつれて, 考えられている。 個々薬物の特徴もさらに明らかになってきている。 上述のように,多くの募麻疹は皮膚マスト細胞から これらの薬物の薬理作用を最大に臨床効果に反映さ 遊離されるヒスタミンによって出現するが,抗ヒスタ せるためには,対象疾患の病態を十分把握し,個々の ミン作用をもたない抗アレルギー薬はほとんど有妨陛 薬物の薬理作用の特徴を理解したうえで選択し,その を示さない。尊麻疹出現の抑制には抗ヒスタミン作用 効果を自ら十分確認しながら使用することが重要であ (H1受容体措抗作用)もつ薬剤が必要である。さらに, ろう。 抗アレルギー薬の中には,遅発反応に関与する化学伝 達物質に措抗するものもあり,遅発反応の関与が考え 表1 皮膚科領域で使用されている抗アレルギー薬 られる尊麻疹においては,有効性を発揮する可能性が 推察される。 2)アトピー性皮膚炎の病態と抗アレルギー薬 I型アレルギー反応がアトピー性皮膚炎の病態形成 に関与しているか否か未だ明らかでないところもある 抗ヒスタミン作用をもたない抗アレルギー薬 1.クロモグリク酸ナトリウム)(SCG) 適応:食物アレルギーを有するアトピー性皮膚炎 薬理作用:・マスト細胞からの抗原特異的ヒスタミン遊離抑制 ・ヒト好中球,好酸球,単球の活性化の抑制 が,本症患者ではI型アレルギー反応の遅発反応を示 2.トラニラスト す症例が多く,その部位には好酸球や好中球を主体と 適応:アトピー性皮膚炎 した細胞浸潤がみられる5)。また,アトピー性皮膚炎の 薬理作用:・マスト細胞からの抗原特異的ヒスタミンおよび 紅斑・浮腫が主体の急性炎症部位では好酸球あるいは SRS-Aの遊離抑制 好中球など多核白血球の浸潤が優位にみられることが 多い。さらに,アトピー性皮膚炎患者の皮膚に抗原を 3.スプラタスト 適応:アトピー性皮膚炎 薬理作用:・IL-4産生抑制 作用させるとヒスタミンとともに多核白血球に対して 強い遊走活性をもつLTB4が遊離されてくる‰これ ・IL-5産生抑制 ・マスト細胞からの抗原特異的ヒスタミン遊離抑制 らのことは,I型アレルギー反応によるマスト細胞か 抗ヒスタミン作用をもつ抗アレルギー薬 らの化学伝達物質が本症を悪化させる因子の一つとな ケトチフェン,オキサトミド,アゼラスチン,テルフェナ りうる可能性を示唆している。したがって,抗アレル ジン,エメダスチン,エピナスチン,アステミソール ギー薬が本症の炎症症状をある程度抑制する可能性は 適応:募麻疹,アトピー性皮膚炎など湿疹・皮膚炎群, 示唆されるところであろう。 蝉疹,皮膚癈痙症など 事実,抗アレルギー薬と一定のステロイド外用薬で 薬理作用:・抗ヒスタミン作用 皮膚炎が軽快している状態を維持している症例におい て,ステロイド外用薬の種類および使用量を変えるこ となく,抗アレルギー薬を減量すると,減量の程度に 応じて症状が悪化する傾向がみられた3)。 ・マスト細胞からの抗原特異的ヒスタミン遊 離抑制 ・ロイコトリエン産生抑制 ・白血球機能充進の抑制 Dermatopharmacology : Antiallergic Drugs (抗アレルギー薬) 文 献 1) Cox, J. S. G.:Disodium Intal):A cromoglycate specific inhibitor antigen mechanisms. (FPL of reaginic Nature, 670, antibody- 216: 1328-1329, 1967. 2) Yamamoto, S., Greaves, cium in human Allergy Appl cutaneous Immunol M. W.:The role of cal- anaphylaxis. Int Arch 44: 797-803, 1973. 3)広島オキサトミド研究班:アトピー性皮膚炎に対す るオキサトミドの臨床効果の検討.西日皮膚,54 784-790,!992. 4)山本昇壮:尊麻疹. Med. Immunol., 11 : 225-231, 1986. 5)山本昇壮,高路修,森田栄伸,岩崎泰政,古谷喜義: アトピー性皮膚炎における1型アレルギー反応の役 割.厚生省アレルギー総合研究事業総合研究報告書, pp232-245, 1995. : 1581 日皮会誌:106 (13), 1582-1585, 1996 (平8) シンポジウムII: Dermatopharmacology Pharmacology of Vitamin D in the Skin Kunihiko Yoshikawa, Teruaki Kobayashi* edge on physiological role of vitamin D was quite Vitamin D There are several vitamin D members, which among limited, and it was considered vitamin D2of plant origin and vitamin D3of animal origin are most important. pounds are equally sufficient amount anced The both com- effective to human, and the can be supplied by the well bal- today's dietary sources. Vitamin D3is for・ of serum the intestine and mobilization Vitamin expanded ried to the liver and become 25-hydroxyvitamin (25-OHD3)by hydroxylation at C-25 carried to the kidney C-1, to become 25(OH),D3), D3 position, then and receive hydroxylation 1α, 25-dihydroχyvitamin an active form of D3(1α, of vitamin Da. It is when effect on mouse (OH)2D3,and the receptor complex cells of for la, 25- is carried into the nucleus, binds to the specific site of DNA, cellline in 198P). reports showed similar effect on various cells from the various tissues. Today, itis apparent that the effects and the targets of vitamin wider than we thought, metabolism but many eluding regulation of cellular growth not only a others in- and differenti- ation. Kuroki and coworkers were exert its biologic effects by activating transcription its effect on growth differentiation of skin of the specific genes. keratinocyte3). !α, 25-(OH)2D3 mechanism This is similar to an action of steroid hormones, itselfis homologous and markedly reported its myeloic leukemia regulation of Ca Target was and co-workers Since then, many are exerted a cytosolic receptor the growth-inhibitory and differentiation-stimulatory D are much by this active form. salt from of Cell Growth on this vitamin Suda believed that all the biological effects of vitamin D3 vitamin D3have from and Differentiation Our knowledge car- of Ca D as a Regulator terol by UVB It is subsequently absorption bone. med in the skin from its precursor 7-dehydrocholesirradiation. to be just a regulator Ca level, stimulating Ca and the receptor to those of steroid hormones too。 variation hydroxyvitamin The level is high in sum- D3level. in serum 25- fibroblast and melanocyte to respond divide, and corneocyte vitamin D3 move upward min involved in the maintenance mon in the industrial cities in England eastern where United and north States, and in the northern sunshine is poor in the winter season. shine was important by vitamin D. for the homeostasis Japan, Sun- mediated Until 15 years ago, however, knowl- Department of Dermatology, Osaka University School 0fMedicine and Osaka Prefectural Hospital*, Osaka, Japan and in a synclonized such as richets and osteomalasia not uncom- are also known t0 1α,25-(OH)2D3in vitro. In the epi- level. In the 19th century, vitamin D deficiency were the dermis, keratinocytes in the basal layer constantly exposure of serum and stimulated terminal differentiation of mouse keratinocyte. mer and 10w in winter", indicating the effect of sun in the maintenance the firstto report at the concentra- tion of 10-8M supressed growth Dermal There is a seasonal and D3 may be one of differentiate into manner. Active vita- the regulatory of the normal agents epider- mis. Vitamin D Therapy of Psoriasis. One of the characteristic features of psoriatic lesion is hyperproliferation ization of epidermal above mentioned and keratinocyte. disturbed keratinConsidering the effect of active vitamin D30nthe keratinocyte, itis not surprising if vitamin D shows beneficial effect on psoriasis. This idea was given Pharmacology by an accidental patients due to steroid gave the vitamin treatment patient therapy. the blind significant the The effect, following result being consistent study, which required of vitamin than topical with application with much the growth 0.12% an which tive"' has been widely are successfully A few more of anti-psoriatic and there topical drug ointment7),and in Japan. vitamin in Europe, are 10-≪M. strated by and in Japan under will be a unique 1 Chemical clinical too (Fig study in the near Cal- D3 deriva・ for the group future. and growth incorporation the Gl/S phse block of the pression'"'. centage of involuculin our the psoriatic essentially 25-(OH)2D3 suggested growth lesion, when with marker per- positive proteins the same of and effects that (2μg/g and acts in 25-(OH)2D3 in as a modulator la, of differentiation, growth = in and of keratinocytes applied topically may in the in sufficient the order of 10-5M). Another important aspect of psoriasis patho- of 1α, 25-dihydroxyvitamin of the increasing system11'12)。 the abnormal concentration ex- analysis size of the of 10-9∼10-6M keratinocyte correct of larger one protein: differentiation. 1α,24-(OH)2D3 showed in vitro study range an to mRNA 1α, A FAχ revealed cells A11 the data the time, 3H一一 due accompanied of c-myc the same staining, is mostly cell cycle differentiation. keratinocyte demon- using retinoblastoma supression At higher as synthsis BrdU 2)9)and growth concentration and (Fig epider- the supression of and epider- uninvolved of DNA dephosphorylation normal supressed thymidine 1,24R・<OH),D3 structure This growth from at the inhibition calcipotriol 1,25・<OH),D3 Figure than effect of the effect using in vitro involved keratinocytes keratinocyte completed derivatives clinical application, of those Psoriasis an keratinocyte studied of keratinocyte psoriatic psoriatic agent active on of human on suggested 1α,25−(OH)2D3clearly cultured biologstudy and to or slightly better valerate is another equal Mechanism We system stimulated analogue clinical vehicle) equal antipsoriatic used 24-dihydroxy- a synthetic (2μg/g betamethazone as cipotriol mis by of 1α,25-(OH)2 1α, approximately its effect culture pRb multi-center 1α, 24(OH)2D3 revealed is used 1), statistically of keratinocytes. activity"". The studies give D3 for D3(1α,24一(OH)2D3)iS topical studies not the of1α,25-(OH)2D3 lesion case on differentiation. mis. of this treatment5),but the in vitro In contrast, ical by improved several D3 was clearly effective''*. vitamin informed D3 Action clinical observation 1α, 25-(OH),D3 D3)for trial did concentration inhibition were psoriatic lesions efficacy clinical coworkers vitamin Vitamin The oral 1α-hydroxy- of active following male osteoporosis and of of the latter, and his 83year-old and Morimoto 1μg/day that remarkably*'. suggested of psoriasis D3 (a precoursor the higher lasting patient the double observation with long 1583 of Vitamin D in the Skin Calcipotriol D3 and its derivatives. Kunihiko Yoshikawa, 1584 Teruaki Kobayashi Time course of dephosphorylation of human keratinocyte pRB by l 。25(OH)2D3 pRB・゜゛os 116.5k pRB 6 3 0 12 18 24 48 (hr) Figure 2 Effect of 1α,25-(OH)2D3 on the dephosphorylation of retinoblastoma protein of human keratinocytes in culture. (1996. 8) physiology and is its immuno-inflammatory vitamin D may have also, since it is known effects on the role some that lymphocyte. of vitamin inflammatory 1α, 25-(OH)2D3 system is rather of active dermatitis suggests that process Physiological The the order on D in and this may since level 1α,25-(OH)2D3.ThiS physiological there and is 1000 gives higher us a question human can and the latter, and keratinocyte convert the added we of as to its an another is almost have with is detected ed">, 1α,25-(OH)2D3 1000 confirmed 25-OHD3 it t0 1α,25-(OH)2D3 product D a is not but rather ingredient D for side in the times compared the of hypercal- As is shown change mobilization in its vs cell growth contains concentration to Tacalcitol in Fig of a vitamin significant higher leu- of psoriasis effect ointment may considering nature usage. Calcipotriol 25 vitamin therapy on the side chain activities on Ca imately oral practical, dangerous results regulation. for Psoriasis。 pulse benign to prolonged molecule the approxof active ointment, and is more effective on pSoriaSiS8).ThiS is possible quite mostly atinoCyteS13).lfthis is the case a range level due of like 1, slight modification relative difference role in epidermis。 of 1α,25-(OH)2D3 than of 1μg/day effective The serum level 0f 25-OHD3, precoursor inconsist- times in vitro is in D Therapy dose such potentially condi- D and the action. higher but the culture vitamin tight, being a site of its synthesis, and psoriasis lasting under between of Vitamin Much improve caemia Epidermis。 explain be very Future long growth relationship may kaemia, role in level of 1α,25-(OH)2D3 keratinocyte The final activation and of Vitamin serum serum so immuno- a major ent clinical result by oral administration between not tion. The on psoriasis. of 10-11M, of 1α-OHD,, on D3 on various effects not play and affects skin some of immuno- limited, vitamin its does Role normal has information D in the regulation effects the clinical effect effect on this process However, remarkable inflammatory reaction, of 10-8M,a concentration which that in culture efficiently, in as others level in keratinocyte times the ker- suggestcan be in delicately because of its 50 times compared with derivative under 25(OH)2D3has these many terms two the clinical even more functions are more of these two evaluation, feasible with activities, to expect become metabolism an nature Another 22-oxa-lα, as far as ConCerned15).There are derivatives It is possible tives may less effect on Ca effect on cell growth. that oral different nature metabolism some and of these antipsoriatic drug in etc. derivain the Pharmacology future. However, is needed Y, itis said that careful evaluation on the influence to the internal vitamin D metabolism by the long term clinical use of these potent vitamin D derivatives"'. REFERENCES 1)Kobayashi T, Okano Suginohara T,Nakao Matsuo T. J Nutr T, Shida S, Okada H, Kuroda E,Kodama Sci Vitaminol K, S, 29: 271-281, 1983 2)Abe E, Miyaura Konno C, Sakagami K,Yamazaki Natl Acad 3)Hosomi Sci USA J, Hosoi Endocrinol S,Suda 78: 4990-4994, J, Abe S, Kumahara M, T. Proc 1981 E,Suda 113: 1950-1957, 4)Morimoto H, Takeda T, Yoshiki T, Kuroki T. 1983 Y. Med J Osaka Univ 35: 51-54, 1985 5)Morimoto S, Yoshikawa Imanaka S, Fukuo Dermatol n5: 6)Morisaki M, Koizuni Soc 1421-1424, matol Y. Y, BrJ N, Ikekawa N. J Chem 1975 Study (in Japanese) 8)Kragballe T, Kitano E, Kumahara 421-429, 1986 7)TV一〇2 Ointment Dermatol K, Kozuka K, Koh K, Beck Group Nishinihon J 51: 963-969, 1989 HI, Sogaard H. Br J Der- 119: 223-230, 1988 9) Kobayashi T, Biobchem Hashimoto K, Biophys Res Yoshikawa K. Commun 196: 487-493, 1993. 10) Matsumoto M, K,Hashimoto Yoshikawa mun K. Yamamoto Res Com- Acad 13) Matsumoto Hashimoto 14) Bikle Invest Kiyoki M, K. J Dermatol 17: 1990 12) Kobayashi Acta Hashimoto K, M, Yoshikawa 97-103, 15) Abe Y, Hashiro Biophys 166: 916-923, 1990 11) Matsumoto K, Eur K, Nishida Biochem T, Hashimoto Dermatol K, Azuma Nemanic K. T 5: 132-138, 1995 Y, Kiyoki K, Yoshikawa 1092: 3n一318, DD, K, Yoshikawa Venereol K. M, Okumula Biochim H, Biophys 1991. MK, Gee E,EliasP. T Clin 78: 557-566, 1986 J, Morikawa Fukushima M, Miyamoto M, Miyaura K, Kaiho C, Abe E, Suda 1585 of Vitamin D in the Skin S, T, Nishii FEBS 16) Bikle DD. Lett 2265: 58,1987 Endocr Rev 13: 765一784, 1992 日皮会誌:106 (13), 1586-1588, 1996 (平8) シンポジウムIT : Dermatopharmacology Dermatopharmacologyof Immunosuppressant 中 川 秀 d 1.はじめに サイトカイン遺伝子の発現を阻害すると考えられてい 免疫抑制剤の代表としてはステロイドが挙げられ る1)。IL- 4 やIレ5にもNF-AT様転写因子が関連し る。この薬剤は強力な免疫抑制,抗炎症効果を有して ていることも解かっており2),実際にCSAやFK506 いるものの,その作用はほとんどすべての細胞に及び, によりダユ抗原またはPMAとCa丿onophore刺激 種々の副作用を生じることもよく知られた事実であ によるこれらのサイトカインの産生か抑制されること る。そこでより特異的で効率的な免疫抑制,抗炎症効 も判明している‰この作用以外にもlgE依存性に起 果が得られ,副作用をより少なくするように作られた きるマスト細胞,好塩基球からのヒスタミン放出の抑 薬剤が移植免疫抑制剤である。 制,皮膚の抗原提示細胞であるラングルハンス細胞の 移植免疫抑制剤とは主にT細胞の活性化の初期段階 抗原提示の抑制効果があることが知られている。イン に作用し,免疫応答を引き起こすのに重要な役割を果 ムノフィリン自体は蛋白の折り畳み,イオン・チャン たすインクーロイキンー2(IL- ネルの制御などに関わっており,この作用も影響を受 2 )などのサイトカイ ン遺伝子の発現を阻害することにより効果的な免疫抑 けることから,免疫抑制以外の作用もある程度認めら 制を成し遂げる薬剤である。実際の臨床では臓器移植 れる。 CSAの免疫作用以外の作用としては,培養表皮 の際の拒絶反応抑制や様々な自己免疫疾患の治療の際 細胞に対する増殖抑制効果及びG1 に用いられ,サイクロスポリンA(CsA)およびタクロ 周期を抑制するという報告かあるも5)。しかしながら, phaseからの細胞 リムス(FK506)はその中でも既に保険適応が認めら この作用は実際に臨床で用いられる量では得られない れている薬剤であるが, 可能性が示されている6)。また,毛包のアポトーシスの CsAは皮膚科領域では重症の 乾癖に対しても使用されている。また,これらの薬剤 抑制を介して毛成長に関与することにより,多毛を起 はアトピー性皮膚炎(AD)などに対してのも効果があ こすことも知られているり。更に,特異な作用として ることが示されている。更にこれらの薬剤の外用化も CSA及びFK506ともP一糖蛋白に結合することによ 試みられている。 り,P一糖蛋白による抗癌剤の細胞外への排出を括抗阻 2.免疫抑制剤の作用について 害することが知られている‰P一糖蛋白は構造や作用 CsAは分子量1202.63の環状ペプチドであり, 点に共通性のない種々の薬剤をエネルギー依存性に細 FK506は822.05のマクロライド系化合物と全く異な 胞外に排出し,細胞を多剤耐性にする特異な膜蛋白質 る化学構造を持つがその免疫抑制効果は非常に類似し である。 ている。両薬剤ともT細胞が抗原刺激とマクロファー なお, FK506と類似の構造を持つマクロライドであ ジからのIし1刺激により活性化される初期段階に作 るラパマイシンはやはりFK506結合蛋白質と複合体 用する。CsAやFK506はまず,それらの細胞内レセプ を形成し,フォスフアチジルイノシトールー3キナーゼ ターであるサイクロフィリンやFK506結合蛋白質に に直接作用し, れらを総称してインムノフィリンと呼ぶ)とそれぞれ キナーゼの活性化を阻害することによりILベレセプ 複合体を形成する。これら複合体はCa十とカルモジュ ターなどのサイトカインレセプターからの情報伝達を リン存在下で活性化される脱リン酸化酵素であるカル ブロックすることが知られている9)。 シニューリンに結合する。こうしてカルシニューリン 3.移植免疫抑制剤による皮膚疾患治療 p70S6キナーゼやサイクリン依存性 活性を阻害することにより,細胞質内に存在するT細 CSAの内服による皮膚疾患の治療は乾癖,アトピー 胞特異的転写因子NF-ATのサブユニットが核内へ 性皮膚炎を含め,種々の疾患に応用されている(他の の移行することを阻害することにより, 章を参照)。 IL- 2 などの 移植免疫抑制剤内服による皮膚疾患治療には必然的 東京大学医学部皮膚科 にその副作用を考慮しなければならないため,乾癖や Dermatopharmacology 1587 of Immunosuppressant アトピー性皮膚炎(AD)のような慢性疾患にとっては た場合,同様の効果が得られるまでの期間は約1/3と 長期投与による副作用の出現を常に注意深く観察して なっている。局所から吸収されたFK506の血中濃度は いかなければならない。皮膚で炎症が起きていれば皮 1 ng/ml 膚バリアーが破壊されているため,経皮的に薬剤を到 題はなく,しかもその後の経過を見ているとリバウン 達させれば,局所濃度を高め,効果を最大限に引き出 ドが少なく,寛解期間も比較的長い症例が多いことも すことができるだけでなく,全身的な副作用を回避で 確認しているので,特にステロイド外用剤の副作用の きる可能性が考えられる。そこでこのような観点から, 出現しやすい顔面・頭部皮疹には期待される外用剤で まずCsAの外用が試みられた。乾癖皮疹において,オ ある。また,ステロイド外用剤のような皮膚萎縮作用 以下であり,臨床的にも血液検査でも全く問 リーブ油に溶解したCsAを用いた所,その効果はほと もないことが確認されている。 んどなく10)病変に直接CsAを注射しないと効果が得 このように移植免疫抑制剤の外用剤はステロイド外 られないことが報告され11),CsAの透過性の問題が浮 用剤に変わりうる薬剤として期待される訳であるが, かび上がってきた。それ以降,種々の剤型が試作され 問題点も残されている。ひとつは広範囲に外用した場 ており,その最大濃度は5%である。Mizoguchiら 合に血中濃度が上昇し,全身的な副作用出現の危険性 は12)CsA外用剤(軟膏)を作成し,実験的に十分に が危惧されることである。この点に関しての検討では DNCBによる接触皮膚炎を抑制することを確認し,そ 0.1%FK506外用剤を一回10g(ほとんど全身に外用 れを臨床に用いて乾癖患者10名にオープン試験を できるだけの量)を一日2回1週間連続外用した結果, 行っている。約1ヵ月の外用でPASIスコアが平均 患者によっては一過性に血中FK506濃度が20 21.8から3.9に減少し,2名では完全寛解か得られた まで上昇する場合が見られたが,この上昇は皮疹の急 と報告している。その後,この外用剤を用いた試験は 速な改善とともに速やかに低下し,血清クレアチニン ng/ml 行われておらず,その効果の再確認はなされていない。 値上昇などの副作用は一切認められなかった16)。以上 ADに対しての試みでは約1ヵ月の外用で12人の患 のことより,限局された範囲もしくは全身に用いても 者の半数にはある程度の効果が得られたとされている 速やかに皮疹が改善すれば,血中濃度も上昇せず,臨 が,全体の皮疹のスコアの経過からみると2週後で約 床的には全く問題はないものと考えられる。もうひと 40%, つの問題は感染症の併発である。今迄のFK506外用剤 1ヵ月後で約30%の改善しか得られていない。 しかも癈岸に対する効果は少なかったと報告してい の臨床試験から見ると細菌または真菌感染症の出現は る。この間, CsA血中濃度はほとんどが検出限界以下 ほとんど見られていないが,特にカポジ水痘様発疹症 であった。同様に顔面皮疹に行った新規のCsAクリー を併発しやすい患者ではステロイド外用剤と同様にそ ムの試験の結果では2週目で約50%弱の改善率が得 の頻度が高まる可能性があるので注意しなければなら られたとの報告がなされている・)。CsAは分子量が ない。いずれにしてもこれらの問題を念頭に置きつつ 1202.63と大きいため,その経皮的吸収には限度があ 使用すれば移植免疫抑制剤の外用剤はステロイド外用 ると考えられ,これ以上の効果が期待できるCsA外用 剤によってうまくコントロールできない患者やステロ 剤は作られていないのが現状である。 イド外用剤の長期使用が困難な顔面・頚部皮疹を有す FK506はその分子量がCsAと比べ小さいこと並び る患者の治療に大きな役割を果たすものと考えられ に1/30-1/50程度の濃度でほぼ同様の効果を示すこ る。 とからその外用化が期待されていた。動物および人を 用いた接触皮膚炎の実験系でエタノールに溶解した 文 献 0.01−0.1%のFK506をDNCB感作前に外用するこ 1)高橋信弘:免疫抑制剤とその分子的作用機序.最新 とにより,感作後2∼3日の反応が完全に抑制される 医学 50 : 2243-2249, ことが報告された14)。我々も1 2) Lee Matsuda %FK506軟膏を用い, HJ, AD患者に外用させたところ2∼3日で顕著な皮疹の nuclear 改善が得られることを確認した。続いて行われた試験 interleukin-4 においても0.03%, cells. 0.1%, 0.3%のFK506外用剤が factors 3) Mori れた1s)。顔面・頚部皮疹では苔癖化のある皮疹と比較し interleukin-5 A, Suko that Y et a1: Signals regulate and interleukin-5 J Allegy ADの特に顔面・頚部皮疹に著効を示すことが確認さ 1995. l,Naito Clin Immunol M, Nishizaki production and the expression 94: 594-604, 1994. Y et a1:Regulation by of genes in helper T peripheral of blood 中川 秀己 1588 mononuclear FK506, cells from Cyclosporin Arch Allergy A Immuno口04 4) Fisher GJ, Duell EA, cyclosporin in patients containing 146, Int crolimus growth of free versus ker- serum 91: 142- keratinocyte Ce1卜cycle progression dependent of effects factorα/epidermal ways. Arch Winslow psoriasis. 127: 1172-1179, C,Cooper Immunol Effects of 14: 69-74, 1993. Y, Adachi cis-trans (PPIase) inhibitors, cyclosporin comycm, rapamycm, on hair growth mouse: new immunosuppression hair growth. 8) Twentyman J Dermatol K: isomerase A, FK506, as- initiation m is not required for Sci 9: 64-70, 1995. PR: Cyclosporins modifiers. mecha- A in the treatment T, Seki peptidyl-prolyl path- 1991. KD: The Today T, Maruyama Gl ingrowth factor receptor of action of cyclosporin 7) Iwabuchi in transforming growth Dermatol RL, nisms on of as drug resistance Biochem Pharmacol 43: 109-117, 1992. 9) Kuo CJ, Chung selectively J,Fiorentino inhibits p70S6kinase. 10) Surber on activation site ?. Powles AV, S: Clinical controversy Mizoguchi Yanagawa 339: BS, McFaddden in psoriasis. Lancet M, Kawaguchi is the J,Rutman injection of 8584: 537, 1988. K, Ohsuga A, Mizushima for psoriasis and what 185: 242--246, 1992. Griffiths CE, Fry L. Intralesional cyclosporin ment Dermatology Baker of 358: 70-73, 1992. the effect of topical cyclosporin: AJ, 12) et al: Rapamycin interleukin-2 Nature C, Itlin P, Buchner target 11) DF Y,Ikari Y, Y: Cyclosporin atopic dermatitis. ointLancet 1120, 1992. 13)碇優子,柳川明,溝口昌子:アトピー性皮膚炎に対 するシクロスポリン外用療法,治療学 2 : 78-80, 1995. 14) Lauerma AI, Maibach HI, Granlund H,Erkko P, H, Etoh ointment of contact Lancet T, Ishibashi Y 340: et al: Ta- for atopic dermatitis. 16) Kawashima M, Nakagawa Tacrolimus concentrations treatment press). in psoriasis treatment-Inhibition S: Inhibition by topical FK506. Lancet 34: 883, 1994. cal Ashinoff R et al: M, Stubb reactions 556, 1992. 15) Nakagawa psoriasis Dermatol Krane JF, Cyclosporine 6) Wong allergy treated inhibit Invest Kaeramaa BJ et a: Levels of 1988. 5) Khandke L, of of in serum media. J with (suppl 1):32-35, 1994. epidermis cultured patients glucocorticoid. Nickoloff differentially atinocytes atopic and of atopic H, Ohtsuki in blood dermatitis. M et al: during Lancet topi(in 日皮会誌:106 (13), 1589一1591, 1996 (平8) シンポジウムIT : Dermatopharmacology ActionMechanisms of Antifungal Agents (抗真菌剤の作用機序) 北 島 康 雄 はじめに し,このヘテロタイマーがさらに環状に結合してドー 現在臨床に用いられる抗真菌剤は,ポリエン ナッツ構造を形成する’)(図2)。このドーナッツ構造 (polyene),アゾール(azole),アリルアミン(al- の複合体が細胞内で形成され,その中心に位置するポ lylamine),モルフォリン(morpholine),その他の5 リエン分子の親水性部分からなるポアによって,細胞 群に分類される(図1)。これらの薬剤の作用機序を考 膜のバリヤ機能が障害され,細胞内のカリウムが漏出 える上で真菌細胞が哺乳類の細胞と基本的に違う点を し,Ca2十が流入すると推察されている(図3)。これら 考察することが重要である。もっとも基本的な違いは, の抗真菌剤はコレルテロールともある程度は結合する 真菌細胞の細胞膜はコレステロールを含まないでエル ために溶血などの副作用を生じる。 ゴステロールを構成成分として含むことと細胞膜の外 2.アソール系抗真菌剤(図4) 側に細胞壁を形成することである1)。上記の4群の薬 アゾール系の抗真菌剤はさらにイミダゾール(imid- 剤はすべてエルゴステロールをその標的とし,細胞膜 azole)系とトリアソール(triazole)系に分けられ, 上でエルゴステロール分子と結合するか,エルゴステ ロール合成系に作用し,細胞膜の機能障害を誘発しそ Bindin o↑Am hotericin B to Er の効果を現すと推察されている。 osterol Amphotericin B hydraphilic ここではそれらの各種抗真菌剤の作用機序をシェー マを用いてまとめたい。 1.ポリエン系抗真菌剤 ポリエン系の抗真菌剤には,現在使用可能な薬剤と 万万九才 して,ナイスタチン(nystatin),アンホテリシンB (amphotericin B),ナタマイシン(natamycin)かお る。これらはマクロライド系の分子構造を有し,しか Ergosterol C 3 C; もリングの一方が疎水性,一方が親水性である。分子 の疎水性側でエルゴステロールと化学量論的に結合 CHi 図2 アンフォテリシンBとエルゴステロールの結合 Effects of Pol ene-bindin to Er osterols on Membrane Classificationof Antifun al Compounds m Polyenes j Ergosterol 4 Polyene-e『gosterol complex 鵬隅隅暉戮 Azotes Imidazoles:Miconazole, Ketoconazole Bifonazole, Clotrimazole, Sulconazole Triazoles:Itraconazoles,日uconazole Terconazole Allylamjnes Terbinafine Miscellaneous 日ucytosine, Griseofulvin Tolnaftate.CicIoμΓoxolamine Intact membrane 麟席幽靉 KCHyene-treaiea memDrane Polyene-treated m ibran 1・ぬ●晶 111緊11B叩│嘱SS 図1 抗真菌剤の分類 `S Pits 図3 ポリエンとエルゴステロールの細胞膜内での結合と 岐阜大学医学部皮膚科 膜の変形(ピット形成) 北島 康雄 1590 Sites of Action of Antifungal Agents 4.モルフォリン(図4) モルフォリンも最終的にはエルゴステロールの合成 ∼四 阻害作用によってその薬効を発揮する。この薬剤は Squalene へえ (タ14−reductase およびδ8−δ7 isomeraseの阻 害によって,エルゴステロールの前区物質であるエピ [巫辰]--j=りsterol c兇器にご忘びe¨1 4,4-dimetJjj?;ニ2?rl回買7;)-trien-3beta-ol 匹7沁Delta8-delta7 isomerase Episterol よ Erg terol Fungal cellm embrane 図4 エルゴステロール合成系への抗真菌剤の作用点 ステロールの合成を阻害する7へ 5.その他の抗真菌剤(図5) グリセオフルビンは細胞内の微小管の伸展を傷害 し,細胞分裂阻害を生じ,その薬効を呈すると推察さ れているが,その詳細な作用点は不明である5几 フルシトシンは真菌細胞に特異的なパーミラーゼに よって真菌細胞に取り込まれ,さらに真菌細胞によっ て特異的なシトシンデアミナーゼによって活性化され 前者にはミコナソール(miconazle).ビフォナソール 核酸の合成阻害作用を発揮する。これによって細胞の (bifonazole),クロトリマソール(clotrimazole),ス 増殖阻害を呈する5の。 ルコナゾール(sulconazole),ケトコナゾール シッカニンは真菌細胞の呼吸阻害によって殺菌的に (ketoconazole)などが,後者にはイトラコナソール 作用する抗生物質である5几 (itraconazole),フルコナソール(fluconazole),テル そのほか一般実用化されていないが,細胞壁合成阻 コナソール(terconazole)が含まれる。 害作用を有するニツコーマイシン,エキノマイシンが これらは全て,チロクロームP ある。これら,細胞壁合成阻害作用のある抗真菌剤の −450 依存性の酵素 であるラノステロールー14−ディメチラーゼ(lanos- 開発が,その作用点の特異性から今後開発されるべき terol 14α― demethylase)の阻害作用を有し,ラノス であると推察される5几 テロールからエルゴステロールヘの合成をこの段階で 阻害し,細胞膜のエルゴステロールを減少させ,ラノ 文 献 ステロールを蓄積する。これは,細胞膜の機能を障害 1)北島康雄,野沢義則:皮膚真菌の微細構造と生化学, する。例えば,我々は,これらのアゾールで24時間処 皮膚科MOOK, 理した細胞において,細胞内Ca2丿ま低濃度に保たれ, 2)北島康雄,関谷 孝,野沢義則:細胞膜ステロール 11 : 16-31, 膜のバリヤー機能は保たれているにもかかわらず, の分布様態,膜,9 Ca2+イオノフォアに対する反応性(細胞内Ca2+の上 3) Van 昇反応)が消失することを示している4几一方,細胞 In 膜リン脂質に直接作用し細胞膜を傷害する機序も認め drug : 184-201, den Bosshe vitro and 1988. H. Williemsens in vivo ketoconazole 1984. G. Cools W. et a1: effects of the antimycotic on sterol synthesis, られている4・6)。 3.アリルアミン系抗真菌剤(図4) Tar ets for Antifun al A ents この系の代表的な薬剤で現在臨床で用いられている のはテルビナフィン(terbinafine)である。この薬剤 はスクアレンからスクアレン2,3−オキシドラノス テロール(squalen― 2, 3 , oxide lanosterol)への 代謝を触媒するスクアレンエポキシダーゼの阻害作用 によって,最終的にエルゴステロール合成を阻害する。 したがって,細胞内にスクアレンが蓄積し,その細胞 内毒作用と,エルゴステロールの細胞膜内欠損による 細胞膜機能の障害によって細胞の増殖が阻害され る7・8)。 図5 各種抗真菌剤の作用点の模式図 Antimi・ Action Mechanisms crob Agents 4) Inoue l, Seishima Different the Chemother, tion 1996 M, effects regulation 17: 922-928, of Osada 1980. K, Kitaiima azole-antifungal of intracellular of Antifungal Agents (抗真菌剤の作用機序) calcium on concentra- oIT石油ophyton rubrum, ] Dermatol in Y: agents Sci, 13, press・ 5) Inoue l, Seishima effects of azole-antifungal response M, Kitaiima agents of intracellular calcium Y: Different on inonomycinin T石油ophyton ruhrum,submitted. 6)山口英世:抗真菌剤,皮膚科MOOK, 11 : 93-104, 1988. 7) Gupta agents: AK. an Sauder overview matol, 30: 911-933, 8) AK, Gupta agents: matol, 9) an DN. part Poak A: Ann Sauder DN, overview Mode Rev NH: l ,J Am Antifungal Acad Der- 1994. part 30: 677-678, tives, Shear Shear NH: II, J Am Antifungal Acad Der- of 1994. N Y action Acad of Sci, morpholine 544: 221-228, deriva1988. 1591 日皮会誌:106 (13), 1592-1593, 1996 (平8) シンポジウムII : Dermatopharmacology Drug Metabolism and Dermatological Drug Therpy 川久保 洋 1.はじめに しい用量が投与されているか考える必要がある。逆に, 薬物が摂取され効果あるいは副作用が発現する際 老化の場合は薬物代謝能の変動よりも排泄能の変動の に,個体によってその程度がかなり異なることはよく 影響が大きいため代謝能の変化はあまり問題とならな 知られている。また,多剤投与によりいわゆる「のみ い。 あわせ」すなわち薬物相互作用が生じることも知られ ついで,遺伝的に規定される薬物代謝酵素活性の個 てきた。本講演ではどのような因子が薬物に対する反 体差について述べる。抗結核剤であるイソニアジドの 応の個体差に影響を及ぼすかについて述べ,ついで薬 アセチル化において代謝の迷いグループ,中等度のグ 物相互作用について実例を挙げ,薬物代謝と皮膚科薬 ループ,遅いグループの三群が存在することから,当 物療法の接点について概説を行う。 初芳香族アミンのN−アセチル化活性に遺伝的多型性 2.薬物に対する反応の個体差が生じる原因 があることが知られていた。最近の研究でP 薬物に対する反応の個体差が生じる原因は,薬物に 多型性が見られることがわかり,臨床的に問題となっ 450 にも 対する作用点での感受性の問題と薬物の作用点での濃 てきている。 度の問題に二分しうる。すなわち,ある薬物に対する 多くのファミリー,サブファミリーがあることが知ら 反応で個体間に顕著な差がある場合,作用点での薬物 れているが,そのうちの2 P 450には遺伝子の塩基配列の違いから C 9, 2 C 19, 2D6での研 に対する受容体などの親和性に差があったり耐性が生 究が進んでいる。ヨーロッパで市販されていた抗痙常 じていることがある。このようなとき,個体差は個体 薬メフェニトインの水酸化は2 の作用点での薬物に対する感受性によるといえよう。 とされるが,この水酸化に個体間で顕著な差が見られ 一方,薬物の代謝に個体差があり,薬物の作用点での る。そのため平均的成人を対象として設定された用量 濃度に差が生じる場合もある。薬物代謝として広義に では血漿中薬物濃度が治療域以上に上昇し,有害反応 は吸収,分布,代謝そして排泄の要素が含まれる。こ がでる恐れかある。また,ヨーロッパで市販されてい こでは主に薬物代謝能に差があり,個体差が生じるこ た降圧剤デブリソキンの水酸化でも個体差が顕著であ とを考えてみたい。 り,この反応に関与しているとされる2D6に多型性 3.薬物代謝の個体差 があることが知られている。これらの酵素は基質特異 薬物代謝の個体差というと通常「遺伝的に決定され 性が比較的低く,さまざまな薬物を基質としうる。 た個体間での代謝能の差」をさすことが多いが,ここ 皮膚科学的に問題となるのはまずアセチル化の多型 では便宜上加齢による変化を含める。まず加齢による で,サルファ剤による薬疹はアセチル化能の低い個体 C 19が関与している 変化について述べる。主要な薬物代謝反応であり,官 に多いという報告か見られる1)。また,帯状庖疹後神経 能基導入反応(第一一相反応)に関与するチトクローム 痛に使用される三環系抗昏剤はP P 450系(以下P であり反応に個体差が生じる可能性がある。 450)の反応では生後6ヵ月の時点で 450の2D6の基質 代謝能はほぽ成人レベルに達するため,この系によっ P て代謝される薬物を体表面積ならびに体重から計算し であり,カルバマゼピン,リファンピシン,フェノバ 450のうちヒト肝臓で最も含量の多いのは3A4 た量で投与すると期待した効果が得られないことがあ ルビタール,グルココルチコイドで誘導されうる。そ る。すなわち薬物の代謝経路を考え投与量を決定する してシクロスポリン,タクロリムス,テルフェナジン, 必要かおる。抱合系の酵素,たとえばアセチル化,硫 ダプソン,エリスロマイシンなどを代謝することから 酸抱合などに関わる酵素は生後3ヵ月で成人レベルに 皮膚科学的見地より興味深いが,この3A4に関して 達しているとされ,薬の有効性を論じる前に実際に正 2D6などで見られたようなはっきりとした多型性は まだ確認されていない。幅広い一節性の分布という報 東海大学医学部皮膚科学教室 告と二峰性の分布という報告があるが,いずれにして Drug Metabolism and Dermatological Drug Therpy もこの酵素の関与する反応の個体差はかなり大きく, 1593 りよい薬物療法につながると思われる。 よりよい薬物療法のためには個体の代謝能を知る必要 があろう。最近デキストロメトルファンを負荷し,そ 文 献 の代謝物を高速液体クロマトグラフィで解析し3A4 1) と2D6双方の代謝能を同時に測定する方法が発表さ berg SP: Prominence of slow acetylator れたため,今後の臨床応用か期待される2)。 phenotype among patients with sulfonamide 4.薬物相互作用 hypersensitivity ソリブジンはウラシル誘導体でアシクロビルの 49: Rieder MJ, 13-17, Shear NH, Kanee A, Tang reactions, Clin BK, Pharmacol Ther, 1991 2000倍の抗ウイルス活性を示す薬剤であり,その代謝 2) 物は抗癌剤であるフルオロウラシルの代謝を阻害す Quantification of deχtromethorphanand る。両者が同時に投与されるとフルオロウラシルの血 metabolites: 中濃度が上昇する。その結果として重篤な血液障害を chrome P450 3A4/5 and 2D6 activity, 引き起こしたことは記憶に新しい。 ChromatosrB Biorned Abpl,678: 105-111, たように基質特異性が比較的低いため,その基質とな 3) Chu る薬剤の組み合わせでは薬物の濃度に変化を起こしう JL, る薬物相互作用に注意が必要である。また,併用薬剤 apeutic/toxic によってはP P 450は先に述べ 450が誘導され,血中濃度が低下すると Jones DR, Rhodes Gorski A LE, dapsone 257-262, 1995 4の場合,カルバマゼピン,リファンピシン,フェノバ 4) position after イド系の抗生物質,シメチジンなどによって活性が阻 Pharmacol 害されうる。ダプソンは3A4によって代謝されるが, その血液学的副作用は3A4の代謝産物によるところ が大きいためシメチジンの同時投与によって副作用を 軽減させる試みがなされている3)。ニソルジピンなど のカルシウム措抗薬をグレープフルーツジュースとと もにとった場合に血中濃度が有意に上昇することが知 られているが,これは腸管での吸収過程でグレープフ ルーツジュースの苦み成分の一部分であるnaringeninが腸管の3A4を阻害し,結果としてカルシウ ム措抗薬の血中濃度を上昇させると考えられている。 シクロスポリンをグレープフルーツジュースとともに とった場合でも同様の現象は報告されているため注意 が必要であろう4)。 5.さいごに 近年の分子生物学的手法ならびに臨床薬理学的研究 の進歩に伴って薬物の代謝における個体差,薬物相互 作用が明らかとなってきた。個体の薬物代謝能を正確 に知ることでより有害反応のない薬物療法を行うこと ができよう。また,これまで無効とされてきた薬物で も使い方によって有用性が見いだされる例もあろう。 さらに多剤投与の多い今日,相互作用を予見すること も重要であろう。この領域への関心を高めることがよ MP, of Hamman phenotypic MD, Park of Warbasse intravenous Ther, Hall SD: marker for cyto- LH, Edwards oral 1995 the ther- patients on Dermatol, 132; grapefruit 57: 485-491, 1996 P, Verbov- in Br J and with J improves dapsone therapy, administration MA, BK, PS: Cimetidine chronic れうる。また逆に,アソール系の抗真菌剤,マクロラ dual ratio いう現象も知られている。皮膚科的に重要である3A Ducharme JC, Tingle Friedmann ルビタール,グルココルチコイドでその活性が誘導さ Spiel- DJ: Dis- cyclosporine juice, CUm 日皮会誌:106 (13)、1594一1596、1996 (平8) シンポジウムⅢ:分子生物学 免疫学的自己寛容の成立 小野江 和 則 要 旨 B 10. G {1-E-, リンパ球の抗原レセプター遺伝子は,幾つかのセグ マウスも用いた。 Mls-l")やB 1O.BR(I-E% Mls-P) メントに分かれて存在するレセプター遺伝子断片が, FACS解析 個体発生の過程でアトランダムに再配列を繰り返すこ 骨髄キメラのリンパ組織より,リンパ球単一浮遊液 とにより出来上る。T細胞の抗原レセプター(TCR) を得,抗TCR抗体,抗Thy は再配列に際して,各遺伝子断片の結合部DNA(のり FACScanで解析した呪 しろ)のずれや,N領域の挿入などが生じ,多様性を PCR さらに増大する。その結果TCRは理論的には1卵以 リンパ球よりRNA分画を得,逆転写を行った6)。次 上の多槍陛を獲得すると考えられる。従って,アトラ にMTV-7のcDNAの3’-LTRのORFに存在する ンダムな遺伝子再配列によって発現されるTCRの中 MIS-Pの特異的配列をPCRによって増幅した。 には,必ず一定の確率で自己抗原に反応性を示すもの 結果と考察 が生じる。しかし実際,生体の免疫系は自己抗原には 骨髄キメラT細胞のドナー,ホスト抗原に対する反応 反応しない。つまり自己寛容(self 性 tolerance)となっ ている。この自己寛容は主として胸線内で誘導される 負の選択(negative selection)による。 1抗体などで染色後, [AQR→AKK]キメラのT細胞は,完全にドナーの B lO.AQR由来に置換していた。正常無処置B はじめに AQRマウスのT細胞は, 生体内の免疫系の反応性は,大部分がT細胞のレベ ンパ球反応(MLR)を生じるが, ルで決定される。T細胞は,骨髄前駆細胞が血行院に メラのT細胞はドナー,ホスト抗原いずれに対しても [AQR→AKR]キ 胸腺内に侵入し,そこで分化・成熟した後に末梢へ散 寛容となっていた。ドナーとホストに対する寛容性は, 布され,免疫担当細胞として機能する。胸腺内に入っ in vivoのSimonsenの牌腫アッセイの結果と一致し だ直後の前駆細胞は, CD4'8-未熟型であるが,これら た仇 はCD4・肘を経て次第にCDぐ8一またはCDか8+の成 骨髄キメラT細胞のTCRVβ鎖発現 熟型表現形に変化する1几この過程で負の選択が生 Vβ6+細胞はMls-PとMHCクラスII(I-E)の じ,自己寛容が成立する呪負の選択のメカニズムとし 複合抗原に反応する(図1)呪Mls-P抗原を欠く正常 ては,自己抗原反応性T細胞のクローン消去(clonal 無処置B elimination),クローンアナジー(clonal 梢リンパ組織のT細胞には,通常10%前後のVβ6゛ anergy)が 10. AKRに対して著明な混合リ lO.AQRマウス(Mis一片,トEつの胸腺,末 知られている。本論では最もメジャーなメカニズムで あるクローン消去について報告する。 方 法 骨髄キメラ B 1O.AQR(K% A\ E\ D", Thy 1.2, Mls-P) マウスより得た骨髄細胞の成熟T細胞を除去後,致死 線量(10 Gy)の放射線を照射したAKR(K`,A≒E, D`,Thy 1.1,Mls-l'')マウスに移注し,骨髄移植キ 図1 T細胞のMls-Pに対する反応性。TCRのα鎖に関 メラを作成した呪このようなキメラを[AQR→ 係なくβ鎖がVβ8.1, AKR]と表わす。その他,ドナーまたはホストとして, MHCクラスII抗原の一つトE抗原とMIS-Pに反 応して増殖反応を生ずる。この際,Mls-P抗原はI- 北海道大学免疫科学研究所 Vβ6を発現するT細胞は, E分子の抗原結合溝ではなく,図に示すようにトE 分子の外側に結合する。 1595 免疫学的自己寛容の成立 細胞が存在する4)。しかし, Mls-l"とI-E抗原を自己 MIS-P抗原産生細胞の同定 抗原として発現するAKRマウスでは,個体発生の過 ドナーのB 程でVβ6゛T細胞は消去される(clonal elimina- β6゛細胞のクローン消去に重要であることを示した。 tion)。そこで[AQR→AKR]キメラのB しかしB lO.AQR由 lO.AQRマウス由来のI-E+細胞が,V 10. AQRマウスの細胞はMls-P抗原を産生 来のT細胞を調べたところ,Vβ6゛細胞は完全に消去 出来ないので, されることが判明した(表1)。 マウスの細胞が産生するはずである。そこで, 表1にはコントロールとしてVβ8゛細胞の割合も GVHR[AQR→AKR]キメラで長期にわたって残存 示してある。さらに免疫組織学的に調べると,Vβ6゛ するAKRマウスのT細胞がMls-Pを産生するので 細胞の消去は骨髄再建後2一3週の間に,胸腺髄質内 はないかと考え, で生ずることが判明した。しかし, 析した。その結果, I-E抗原を欠くB Mis一11抗原は間違いなくホストAKR MLR, non- PCR法でMls-Pの発現を解 AKRマウスのCD 44+ CD 8+ T細 10. Gマウス(Mls-P,I-E-)をドナーとした時には, 胞が特に著明なMls-P産生能を持つことが判明し Vβ6+T細胞のクローン消去は有効には誘導されな た11)。また実際non-GVHR[AQR→AKR]キメラよ かった(表1)。これらの結果から,[AQR→AKR] り得た,放射線抵抗性Thy 1.ド(AKR)T細胞を キメラT細胞のAKR抗原に対する寛容は,Vβ6゛細 Mls-P抗原の存在しない[B 胞に代表されるホスト抗原反応性T細胞のクローン消 系キメラに静注した所,Vβ6+T細胞のクローン消去 10.BR→B 去によること,このクローン消去にはドナー骨髄由来 が生ずることが証明された12)。 のI-E+細胞が必要であることが判明した。ただし, 以上の実験結果から,マイナー組織適合抗原に対す 10.BR]同 るクローン消去は,図2に示すようなメカニズムで誘 [B 10. G→AKR]に見られるVβ6゛細胞のわずかな 減少は,胸腺内の放射線抵抗性(上皮)細胞のトE抗 導されることが判明した。即ち,ホストのトレロジェ 原による8)。 ン産生細胞から自己抗原が分泌され,これらがクロー また骨髄移植時に少数のドナーT細胞を混入し,マ ン消去に関与するMHCクラスII(I-E)陽性ストロー イナーなGVHRを誘導したGVHR[AQR→AKR] マ細胞上に移行し,最終的にこの自己抗原に反応性の キメラにおいては,Vβ6+細胞のクローン消去が生じ T細胞をアポトーシスによって消滅させると考えてい なかった(表1)5)。そこでGVHRキメラとnonGVHRキメラのリンパ組織の細胞構成を比較すると, Clonal non-GVHRキメラでは長期にわたってホストの特に CD8+T細胞が残存するが, プ雁9 Elimination GVHRキメラでは,ド A .べ ナーT細胞によってホスト側T細胞が完全に除かれる ことが判明した9・lo)。これらの結果から,ホストT細胞 がトレロジェン(MIS-P)を産生することが示唆され た。 Table 1 Frequency of v β8 and v β6 positive cells in Mice CD3 Vβ8 AKR 95 22 [AQR→AKR] 97 23 Vβ6 000り乙7 I I BIO.AQR 95 23 thymocyte Eχpressions thymocyte populations of CD3 and populations CD4+8-and CD4-8+ V β8 among are also expressed 図2 胸腺内におけるクローン消去。胸腺髄質内でMHC クラスII発現ストローマ細胞(マクロファージ,樹 状細胞)上に発現されたトレロジェンに反応する細 胸腺内に元々存在する場合,胸腺外から入ってくる 場合の両者が想定される。クローン消去が誘導され るためには, are expressed. TCR thymocyte Idanka-Ki了1 アポトーシスによって死滅する。この際自己抗原が [BIO.G→AKR] 94 22 of v β6゛ cells among SP 胞は, CD4+8十のdouble positive からCD4+8-又は CD4-8+ single positive細胞へと分化する過程で。 GVHR[AQR→AKR] 95 23 Proportions DP thymocyte (%) mature type thymocytes the mature as controls. MHCと自己抗原に対して強いアフイ ニテイーを待ったTCR発現が必要と考えられてい る。 1596 小野江和則 る。ただし最近著者の教室で死のシグナルを伝達する K: Clonal cells elimination products expressed thymic radio-resistant components. Int. 同定された尚。これらはTCR遺伝子再構成に失敗し munol.4:75-82, 1992. たような,欠陥胸腺細胞の処理(広義の負の選択)に 9) Hirano 関与しているらしい。実際このNK胸腺細胞の機能し Reconstitution ないFas欠陥,あるいはFasリガンド突然変異の influence of subclinical level of graft versus host 1加,ボdマウスでは,異常T細胞の大増殖後に自己免 reaction induced 疫が発症する14)。 splenic M, by H-2 vβ6・T 8゛未熟型胸腺細胞を殺すTCR邱゛のNK胸腺細胞が Fas分子を介するアポトーシスによって,自己CD4・ induced of self reactive Arase H, Arase-Fukushi of lymphoid by N, et al: tissues bone T cell subsets. on h under marrow T the cells or Cell. 1mm皿'.ol. 151: 118- 132, 1993. 文 献 1) Ogasawara tial K, Fukushi analysis fully of allogeneic Relationship 2) Arase thymocyte bone marrow chimra functions of thymocytes. and in in mice. surface Immunobiol. I. char・ 180: 149- Sequential fully analysis bone chimera of thymocytes- et a1: differentiation marrow characterization single-positive S, of thymocyte allogeneic Further 183, N, Hatakeyama the CD財 1990. N, RA, of B, Arase K: Cell an N, Arase direct target after allogeneic which results 6) tissue H, 546ヽ・555, in Onog cell repertoire. activated munol. versus marrow host A reaction transplantation negative the Onog N, Arase Arase of a T MicれibtoL I刀 H, Ogasawara K: Production antigen of minor from CD8+T cells./. Immunol. 12) selection recipient. N, Arase H, Good of minor Onoe or 1993. K: Contribu- T cells to the clonal lymphocyte T cells in mouse CD4+ 151: 4445-4454, RA, of host radio-resistant reactive K, Good lymphocyte activated bone of induction N, Good killer of self- RA, Onog cell activity thymocytes. immune chimera G, Good responses K: of CD4- 7.Immuれ■ol. 151: in RA: N, Ogasawara 13) Arase H, Arase Yonehara S, N, Kobayashi Onoe stimulatory-P marrow chimeras. Humoral in fully mIce. I'. Exp. and allogenic Med. K, Good RA, intact Fas 151: 0n屁 Y, Nishimura K: Cytotoxicity receptorαβ゛thymocytes antigen EホM&d. 180: expression of against associated on Y, fresh with the target. /. 423-432, 1994. 14)小野江和則:免疫系におけるFas 1980. H, Arase T cells in donor 37: 883-894, 1993. Arase-Fukushi RA, in a CD4リドthymocyte population 1993. marrow B, et al:Influ- of mature tissues and repertoire NKl.l十T-ce!l Acad. Sci. USA, S7-. 6301- K, Fernandes 115-132, Arase graft Arase-Fukushi cell-mediated 8) T for B, et al: Thymus: abrogation CD8-TCRαB* bone Wang bone in required 1990. Arase Lymphokine 7) components K, 1153-1160け990. H, tolerance.戸印c.Natl. 6305, H, Ogasawara auto-reactive Immunol.20: Fukushi H, Wang Cell. 1mm皿01八陥: 13-23, 1994. Wang Onoe deiection 5) : 1991. Fukushi Eur.J. cell elimination 1101-1112, Good lymphoid tion imnnuれnbifil,認0:167- 3)小野江和則:T細胞分化段階と選択.臨床免疫,23 4) of a small number stimulatory-l" in mice. CD4十or N, Arase bone marrow inocula on reconstitution of 11) H, Fukushi Arase-Fukushi ence H, et al: Sequendifferentiation 1990. Arase in N, the between acteristics 166, 10) の役割.臨床免疫,27 : 300-307, L-Fasシステム 1995. 日皮会誌:106 シンポジウムIll (13), 1597-1599, 1996 (平8) :分子生物学 遺伝子治療:現状と展望 葛 巻 遺伝子治療は,遺伝子に異常があり生命や健康の維 癌剤から保護する保護遺伝子治療法,癌における癌遺 持に必須の蛋白質ができないために起こる病気を,そ 伝子あるいは癌抑制遺伝子の異常を修正する修正遺伝 の遺伝子を患者の体内に導入し発現させて治す方法で 子治療法がある。 ある。もともとは他の治療法のない単因子性遺伝病の 1.免疫遺伝子治療法 治療法として考え出されたが,現在では癌やエイズも 免疫遺伝子治療法のゴールは,宿主の免疫系が抗原 その対象に加えられている。現時点では,正常遺伝子 性の弱い癌細胞を認識し排除する能力を高めることで を付け加える付加遺伝子治療が行われている。その方 ある。このために癌細胞の抗原性を高める方法と,免 法としては,患者から標的細胞を体外に取り出し試験 疫系の認識能力を高める方法がある。前者の方法とし 管内で目的とする遺伝子をウイルスなどのベクターに て,アロのメラノーマ細胞にB7のような共役分子を 入れて導入し,その細胞を再び患者の体内にもどす体 発現させたのち放射線で処理して患者に移植し,Tリ 外遺伝子導入法が多く行われてきた。しかし,現在で ンパ球がメラノーマ関連抗原を効率良く認識させるこ は患部局所への直接導入法も試みられている。皮膚科 とを狙ったプロトコールが米国で認められている1)。 領域における遺伝子治療については,正常の酵素やホ また,アロの組織適合抗原(HLA-B ルモンなどの遺伝子を導入したケラチノサイトや線維 ソームに入れ直接メラノーマ組織に移入する方法もお 7)遺伝子をリボ 芽細胞を皮膚に移植し,局所あるいは全身疾患を治療 こなわれている2)。これらのいくつかの例では,局所な する方法について研究されている。遺伝性皮膚疾患に らびに転移部位で抗腫瘍反応が見られたという。さら 対する遺伝子治療も理論的に可能だが,今まで研究が に腫瘍効果を高めるためにβ2マイクログロブリン おこなわれてきた対象疾患の多くは癌とくにメラノー 遺伝子をHLA^B マに対するものである。事実,数年前アメリカにおい 試みられている。 て行われた最初の癌に対する遺伝子治療は,メラノー リンパ球の反応性を高めるサイトカインIL- マに対してであった。そこで今回は,癌に対する遺伝 瘍壊死因子(TNF)をコードする遺伝子を,腫瘍に浸 子治療研究の現状と課題について述べる。 潤しているTリンパを採取して導入し患者にもどす方 癌に対する遺伝子治療 法も用いられた。ある例では反応性がみられたが,こ 遺伝子治療の候補としての癌は,アデノシンデアミ の方法は手間,時間と費用がかかりすぎることに難が ネース欠損症に代表されるような単因子性遺伝病とは あった。最近では,これらのサイトカイン遺伝子ある いくつかの点で異なっている。まず癌細胞は,細胞の いは穎粒球マクロファージ・コロ二−刺激因子(GM- 癌化や進展に必要なrasのような癌遺伝子やp 53の CSF)をコードする遺伝子をアロや自己のメラノーマ ような癌抑制遺伝子における複数の変異を持っている 細胞に導入して用いている。またIL-2やIL- ことが多い。また遺伝子治療の標的となる細胞が,転 子を皮膚の線維牙細胞に導入して,放射線で処理した 移というかたちで全身に散布されていることもある。 自己の癌細胞とともに接種している症例もある‰別 したがって,全てとは言わないまでも少なくとも殆ど のグループはインターフエロンーy遺伝子を含むレト の癌細胞を殺したりその遺伝子異常を修正する必要が ロウイルスベクターをメラノーマ組織に直接移入し ある。癌に対する遺伝子治療法には,癌に対する免疫 た。これら免疫遺伝子治療法のいずれにおいても,メ 能を高める免疫遺伝子治療法,癌細胞をある薬剤のも ラノーマに対する特異的なTリンパ球の反応性が得ら とで細胞死に導く酵素を産生させる細胞傷害性遺伝子 れているかを確認することが重要である。またサイト 治療法,骨髄細胞に薬剤耐性遺伝子を導入し多量の制 カイン遺伝子を用いる方法では,この治療によって癌 7遺伝子に加えて導入する方法も 細胞の増殖が逆に促進する危険性も考慮する必要があ 北海道大学医学部癌研究施設遺伝子制御部門 る。 2 や腫 4 遺伝 1598 葛巻 逞 2.細胞傷害性遺伝子治療法と保護遺伝子治療法 体に移植した癌に対して治療が可能かどうか検討して 単純ヘルペスウイルスのチミジンキナーゼ(HSv いる。 tk)は,抗ウイルス剤ガンシクロビルをリン酸化して 癌抑制遺伝子に関しては,失われた機能を遺伝子治 細胞を殺す物質に変える。このHSV 療によって補給する方法がとられる。このために米国 tk遺伝子を癌細 胞に導入した後,生体にガンシクロビルを与える方法 で代表的癌抑制遺伝子p53をレトロウイルスあるい が細胞傷害性遺伝子治療法である。この方法の長所は, はアデノウイルスベクターを用いて導入する方法が肺 遺伝子が入らない周辺の細胞にも効果がおよぶことで 癌,大腸癌,頭頚部癌に対して施行され,一部の症例 ‘bystander killing'効果と呼ばれる。 HSV tk遺伝子 で退縮が観察されている。アデノウイルスベクターに を含社レトロウイルスペクターをウイルス産生か可能 組み込んだp53遺伝子は,ヒトメラノーマ細胞株に対 なマウス線維芽細胞に導入し,入の脳腫瘍に直接移入 しても細胞死を誘導し生体で増殖抑制をおこす8)。 するプロトコールにもとづいた遺伝子治療が米国でお 我々は,ヒトの胃癌,膀胱癌,大腸癌ではアクチン調 こなわれ,いくつかの例で腫瘍退縮が観察されてい 節蛋白質ゲルゾリンの産生が低下しており,この蛋白 る呪細胞傷害性遺伝子治療法はstage mの卵巣癌, 質にはヒトの癌の増殖を抑制する能力があることを証 頭頚部癌,大腸癌の肝転移巣のみでなくメラノーマに 明してきた9・1o)。そして最近ヌードマウスに移植したヒ 対しても試みられている。この方法の欠点は,患者が ト膀胱癌組織に対してゲルソリン遺伝子を組み込んだ ガンシクロビルに対して耐性を獲得する可能性がある レトロウイルスペクターによる治療実験をおこない腫 ことである, 瘍の退縮を観察した。このことはゲルゾリン遺伝子が 一方,正常の骨髄細胞が制癌剤の副作用から免れれ 新しい癌抑制遺伝子としての機能を持ち,癌の遺伝子 ば,制癌斉リの量を増やすことができると考えられる。 治療に使用できる可能性を示している。 多剤耐性遺伝子(MDR)などの薬剤耐性遺伝子を自己 4.今後の課題 の骨髄細胞に導入し移植して高濃度の制癌剤の投与を 遺伝子治療による癌治療の最も大きな障害は,生体 可能にする方法が,保護遺伝子治療法である。この方 において癌細胞に効率良く遺伝子を運ぶ理想的なベク 法は脳腫瘍,進行比乳癌,卵巣癌で試みられているが, ターがまだないことである。効率良い癌細胞への運搬 耐性遺伝子が癌細胞の中に入る危険性や,骨髄以外の 能と高い導入効率の両方が,多くの癌細胞に遺伝子を 正常臓器に及ぼす影響が懸念される5)。 導入させるために要求される。今までに癌に対して広 3.修正遺伝子治療法 く使用されてきたベクターは,レトロウイルスベク 癌に対する修正遺伝子治療法は,アデノシンデアミ ターである1‰レトロウイルスは癌のような増殖の盛 ネース欠損症に用いられた遺伝子治療法に類似してい んな細胞においてのみ増えることができる。正常細胞 る。その原理は癌細胞でおこっている遺伝子異常を修 でウイルスが増えないことは,癌の遺伝子治療では都 正することである。これらの遺伝子のうち最も重要な 合が良い。しかし,ヒトの自然発生癌は動物の癌に比 のは,癌遺伝子と癌抑制遺伝子である。活性化癌遺伝 べると増殖能がそれほど高くなく,局所の癌をレトロ 子の場合は,異常な働きを抑えるためにアンチセンス オリゴヌクレオチドやリボザイムが使われる。 ウイルスベクターを用いて治療するのは効率が悪い。 K-ras 癌遺伝子に対するアンチセンスをレトロウイルスベク さらにベクターの元になっているマウス白血病ウイル スは,ヒトの補体に対して高感受性で失活しやすい。 ターに組み込みヒトの肺癌細胞株に導入し増殖の抑制 このことがヒトでの癌の治療を効率の悪いものにして がみられている。我々は, いる。そこで高力価のウイルスを使うために,癌組織 体N H-ras癌遺伝子の抑制変異 116 Yを構築し,この変異体がヒトの前立腺癌, にウイルス産生細胞を移入する方法も用いられてい 膀胱癌,乳癌,胃癌,骨髄性白血病,膠臓癌など様々 る。この方法で我々もゲルゾリン遺伝子による治療実 な癌の増殖を強く抑制し,ある細胞株に対してはアポ 験に成功している。アデノウイルスベクターの長所は トーシスを誘導することを観察した。この結果これら 高力価のウイルス産生が可能なことで,最近レトロウ の癌の造腫瘍性は失われたら7)。この事実は,癌では複 イルスベクターに代わって用いられるようになっ 数の癌遺伝子や癌抑制遺伝子の異常がおこっている た12)。しかし,このベクターに対しては免疫反応がお が,これらの異常を全て修正しなくても癌としての性 こって炎症をおこしたり,抗体が産生されて効率が低 質を失わせることができることを示している。現在生 下することや,レトロウイルスのように細胞遺伝子に 1599 遺伝子治療:現状と展望 組み込まれないので安定性に難があることが欠点であ Koike, る。リボソームを用いたプラスミドDNAは,ウイルス Research. と違って自己増殖しないので安全性は高い。しかし, 8) Cirielli, C, ウイルスベクターに比べて遺伝子の導入効率は劣る。 T・, Chang, これらの各ベクターの欠点を解決することが,遺伝子 grossi, 治療法を進展させるための大きな課題である。 63: 673-9, 1995. さらに治療遺伝子を選択的に癌細胞に運搬するため 9) Moriya の方法としては,癌と正常細胞を区別するためにトラ Intemationaりournal ンスフェリンなどに対するレセプターや腫瘍関連抗原 1994. を初めとする腫瘍マーカーに親和性のあるベクターを 10) Tanaka T., Kuzumaki, N. Eχperimental 215: 131-136, 1994. Riccioni, T., Yang, J。Invaku, M. C, C, Pili, R., Gloe, K., Passaniti, A., and Capo- International S, Yanagihara Journal of Oncology. M, MuUauer L, Ogiso 用いた標的法の開発が進められている13)。また治療遺 Moriya S, Furuuchi a N, Koyanagi T, 異的なあるいは少なくともその癌が由来する組織特異 Research. 的なプロモーターにより調節させる工夫についても研 11) Gunzburg, 究されている14)。メラノーマの場合は,メラニンの合成 Molecular Medicine-Jmm. に関与するチロシネース遺伝子のプロモーターをIL- 12) Descamps, V., Duffour, 2遺伝子やHSV Fernandez, N., Cordier, L., Abina, H. M. 善と遺伝子の発現調節法の研究に加えて,いくつかの Molecular Medicine-Jmm. 異なったベクターや遺伝子治療法を組み合わせて使う 13) R. J. and 方法も検討されている。これらの研究が進むことに Therapy. 3: 49-68, 1996. よって,癌に対する遺伝子治療の効果が確かなものに 14) Hart, and なっていくことが期待される。 Bulletin. 文 献 1) Fenton, R. T., Sznol, M。Luster, D., and Longo, D. L. Human D. G., Taub, Gene D, Therapy. 6: 87-106, 1995. 2) Nabel, G. J。Yang, Marquet, Chang, Z. Y., Nable, M。Feigner, A. E. P. Annals of Sciences. of the New Therapy. 5: M。DeVroom, 5) Bank, C, and et al. H., M。 Human 41-55, 1994. Z., Culver, K. W。Blaese, H. L., Anderson, W. Therapy. 4: A, R., Pippin, B., Posner, D., Watson, 4) Oldfield, E. H., Ram, Gene Academy J. T., Carty, S.,Edington, Ferson, P., Landreneau, Gene York K., D., and 772: 227-31, 1995. 3) Lotze, M. T., Rubin, Rosenfelder, E. G., Bishop, L., Gordon, F. R. Human 39-69, 1993. Human Gene Therapy. 5: 102-106, 1994. 6) Ogiso, Y., Sakai, Kuzumaki, 7) Sakai, N., N. N., Watarai, Gene Ogiso, Therapy. Y., Fujita, H., Yokoyama, T., 1: 403-407, 1994. H., Watari, H., I. R. T, Shinohar- B. Journal T., Mathieu, of C, H. Journal of 74: 183-189, 1996. Curiel, D. T. 1995. M. M. A., Kremer, Haddada, Vile, R. 51: 647-55, Cancer 74: 171-182, 1996. E。Perricaudet, M。and H, 1995. Salmons, る試みがおこなわれている。このようにベクターの改 Cristiano, Y, Fujita Kuzumaki N. and N. 5: 1347-1351, K, Harabayashi 55: 3228-3232, W. of cancer. K, Fujita H, Kuzumaki 伝子を癌細胞においてのみで発現させるために,癌特 tk遺伝子の上流につないで発現させ Cell G. Cancer British Gene Medical 日皮会誌:106巾), 1600-1601, 1996 (平8) シンポジウムIll : 分子生物学 皮膚線維芽細胞によるエラスチン遺伝子発現の制御 多 島 新 吾 エラスチンはコラーゲン,プロテオグリカン,フィ プロネクチンなどの成分と同様,真皮のマトリックス を構成する線維性タンパクである。一般にエラスチン は真皮の縁維芽細胞により発現されており,これらの (qsia/。01χ)jaqmnw ijsq 他のマトリックス成分と同様多くの因子(成長因子, サイトカイン)により発現がコントロールされてい る1)。例えば, TGFβはエラスチンのみならずコラーゲ ン,プロテオグリカン,フィブロネクチンも同じよう に発現を完進させる‰このように他のマトリックス 成分と協調して発現が変動する場合の他にエラスチン のみに特異的にみられる極めてユニークな発現の変動 がみられることがある。エラスチンペプチドによる工 ラスチン自体の発現の制御とmultiple alternative (M) splicingの2つの制御はエラスチンに特有のものと思 われるのでこれらについて検討した。 1)エラスチンペプチドによる線組芽細胞増殖,エラ (M) (μg/㎡) Concentration 図1 エラスチン合成ペプチドの細胞増殖に及ぼす影響 スチン発現に及ぼす効果3) エラスチン分子にはいくつかの繰り返し配列が認め polymer を合成し培養皮膚腺維芽細胞に添加して細胞増殖,エ ラスチン発現,コラーゲン発現への効果を検討した。 細胞増殖への効果にはTPAをpositive 1 1 1 0 VGVAPGのヘキサペプチドのmonomer, ノ 。- { iこ ハーμ 7では lt {I"/ni It } W- + − .0 (/"/nici! HA1004, 一÷ + に添加すると促進作用が消失し, 一TPA 今(¶D"M 7などのPKCのinhibitorを同時 効果がなかったことからVGVAPGの細胞増殖促進 ・+(≪ I 1J-01) ∼一︵!−こ 言94工 十一(H*-I)[i ∼一(i-/mD (VGVAPG)n C’︶4a∼工 (VPGVG)T polymerを加えた時細胞増殖が促進された(図1)。こ H- )TPA ☆ control とし て用いた。その結果VGVAPGのmonomerあるいは の時ヘパリン, b)(VGVAPG)n a] (VPGVG)n [i│sia/tOix]J≫qEコZ︼IU られる。今回はそのうちVPGVGのペンクペプチド, 図2 エラスチンペプチドの細胞増殖促進作用に対する各 種アンタゴニストの効果 作用はPKC活性の充進を介していることが考えられ た(図2)。この条件下で線維芽細胞のコラーゲン合成 変動させていることが考えられる。 への影響は認めなかったがエラスチン発現は約1/2 2)エラスチンmRNAのmultiple 減少していた。以上の結果よりエラスチンペプチド ing4) VGVAPGは線維芽細胞の増殖を促進し,かつエラス エラスチン遺伝子には極めて多様のalternative チン発現を自己制御していることが示唆された。エラ splicingが認められることか判明している。今回, スチンの分解が充進しているような病的状態ではエラ Exon24-29, スチン分解物が線維芽細胞の増殖能,合成能を活発に donorの年齢の異なる線維芽細胞のRNAを用い alternative splic- Eχon29-36間のsplicing patternを RT−PCRで検討した。皮膚腺維芽細胞はnew 慶応大学医学部皮膚科 48歳,83歳由来,動脈平滑筋細胞はnew born, born. 40歳, 皮膚腺維芽細胞によるエラスチン遺伝子発現の制御 Skin flbroblast Muscle Smooth cells 1996. ・︸︷︷ +今++ 4 ∼∼∼∼一一一∼ ↑++E一一一↑ E++↑一一一↑ A 566780123 222223333 + 一∼一十 図3 エラスチンmRNAのalternative る加齢の影響 splicingに対す 74歳由来の細胞を使用した。その結果,いずれのExon でも加齢とともにsplicingされるExonの相対量は増 加していた(図3)。特に架橋領域であるExon25と27 の欠失は老化とともに架橋の乏しいエラスチン分子が 増える可能性が考えられ,老化に伴うエラスチン線維 の脆弱性が示唆される。このように老化とともに一次 構造の異なるエラスチン分子が発現されることは他の マトリックス成分には認められない,極めてエラスチ ンにユニークな制御と思われる。 また,ヒトケラチノサイトでもエラスチンの発現で 認めた。このケラチノサイトのエラスチンmRNAは 線維芽細胞のエラスチンと異なりExon32のsplicing を認めず,真皮のエラスチンとは異なった構造,機能 を果たしている可能性が考えられた。 文 献 1) Rosenbloom JC, Bashir JC, Ornstein-Goldstein Uitto Ann J: Regulation NY Acad 2) Ignotz RA, M, Kahari VM, expression, Sci, 624, 116-136, 1991. Massague collagen N, Fazio H, Rosenbloom of elastin gene factor・βstimulates and M, Yeh J: Transforming the expression and growth of fibronectin their incorporation extracellular matriχ, J Biol Chem, into the 261: 4337-4345, 1986. 3) Wachi H,Seyama Uemura Stimulation tion of VPGVG tin mRNA expression in cultured by H, Tajima and S: autoregula- elastin chick vascular H, peptide smooth mus- Lett, 368, 215-219, 1995. S, Wachi H: Alternative in human tion by donor S, Suganami K, Yamada of cell proriferation elastin cle cells, FEBS 4) Tajima Y, Yamashita U,Okamoto skin splicing of elas- fibroblasts. aging, Connective Modula- tissue, 28: 24-25, 1601 日皮会誌:106 シンポジウムIll (13), 1602-1607, 1996 (平8) :分子生物学 表皮のDNAバイオロジー 山 西 清 文 1.はじめに が進められるようになってきた3・4)。この研究法は,ま この数年,分子生物学の発展によって,多くの皮膚 ず,ヒト組織特異的cDNAライブラリーから大腸菌の 疾患の解析が遺伝子レベルで行われるようになり,疾 クローンを大量にサンプリングし,オートシーケン 患の原因,病態解明に多大な進歩をもたらしつつある。 サーでその部分配列(数百bp)を読みとり,その塩基 とくに,表皮に病変を来す遺伝性皮膚疾患の分子遺伝 配列に基づいて,各組織で発現する活性遺伝子を解析 学的解析により,原因となる疾患遺伝子が相次いで発 しようとするもので,それらの塩基配列はexpressed 見され,疾患概念・診断・治療にインパクトを与えて sequence tag (EST)と呼ばれ,短いながらも,組織 いる几このように,表皮角化細胞において発現する遺 で転写される活性遺伝子を表している。われわれは, 伝子の分子生物学的解明は,産生される蛋白質の生化 60% 学的な機能,角化細胞における生物学的特性だけでな CDNAライブラリーより786クローンのプラスミド く,表皮か関わる疾患を理解する上でも,重要な意義 を調製し,オートシーケンサーをもちいて, を有している。これまで,個々の機能蛋白をコードす passジーゲンジンクを行い, る遺伝子のクローニングが進められてきたが,最近, 約300 bp ずつ,計約180,000 ヒト・ゲノム計画を中心に, た。こうして得られたヒト角化細胞EST cDNAの大量シーケンシ confluentのヒト培養角化細胞から作製した single- 607 cDNAの3’末端から bpの塩基配列を決定し (Genbank ング解析が行われるようになり,各組織において発現 Accession する遺伝子を一括してクローニングすることによっ BLASTNプログラム(GenomeNet)をもちいてDNA N0. D29108∼D29624)の配列について, て,未知の機能遺伝子にアプローチする研究が進んで データペースサーチを実施した。現時点(1996年6月) いる。ここでは,われわれの研究グループが実施して では, 35%が既知のヒトあるいは動物の遺伝子に一致 いるヒト角化細胞cDNAの大量シーケンシング解析 し,他の臓器・組織のESTに対応するものがor について述べ,その表皮分子生物学的研究における有 トコンドリアや繰り返し配列,リボソームRNAに一 用性について考察したい。 致するESTが20‰残る20%は新規遺伝子のEST 2.大規模シーヶンシング解析によるヒト角化細胞 と考えられた。ヒトあるいは動物の遺伝子に一致する ESTデータベースの作製2) ESTの種類は146で,そのリストを表1に示す。これ 表皮角化細胞を分子生物学的に理解する1つの方法 らの遺伝子は培養表皮角化細胞で発現していると考え は,この細胞で発現し,細胞の特性を規定する遺伝子 られ,機能的には,代謝・酵素をコードする遺伝子が を明らかにすることである。ヒトゲノムはhaploidあ 多く,細胞骨格,核蛋白,細胞外マトリックス,細胞 たり30億塩基対からなり,遺伝子の総数は約10万, 膜と関連する分子,細胞接着,蛋白合成,サイトカイ 0/ミ そのうち95%は各組織に共通して発現するhouse ンなどに分類された。各遺伝子の出現頻度から見ると, keeping遺伝子で,残る5%が細胞の形質を決めてい 細胞骨格遺伝子が多く,その内訳は,ケラチンK る組織特異的遺伝子と考えられている。現在までに, ケラチンK5,ケラチンK6a,ケラチンK6c,ケラ 完全にクローン化されている遺伝子は約2,000,少し チンK17の順で,基底細胞あるいは乾癖などの増殖 でも機能が判明している遺伝子は5,000足らずで,未 が盛んな表皮でみられるケラチンの発現パターンに一 だ, 95%の活性遺伝子は未知のままである。最近,ヒ 致し,ライブラリーに用いた角化細胞が増殖段階にあ トゲノムプロジェクトにおいて,ヒトcDNAの大量 ることを示す結果であった。今回解析に用いたcDNA シーケンシング解析が行われるようになり,未知の遺 クローンの数は細胞で発現する遺伝子の僅か1∼2% 伝子を含めて,各組織で発現する遺伝子のカタログ化 程度と予想されるが,それぞれの活性遺伝子に対応す 京都府立医科大学皮膚科 た細胞の特徴をよく表しているように思われる。しか るESTの出現頻度は,ライブラリーの作製にもちい 14, 表皮のDNAバイオロジー 1出回 表1 角化細胞HSTのデータベースマッチ HUMKEREP keratin K14 HUMKER2A kentjn K5 HUMKRT6A09 keratin K6a HUMKFIT6C09 keratin K6<: 17 HUMKER18A8 keratinK16 HUMKRT6B09 keratin K6b 1111Q¥2 genetぽβ-1l±》ajlh HUWTROPFB non-muscle tropomyosin HUMVIM10 vimentin 代謝・酵素 Simμe endermolysiB bullosa 12gl3、t-al3.2 P畠ichyc・lychift cong會nita I2ai3.i-ai3.2 P achyonychja co唱酬t・りackson L・.wler) 12al3-1-al32 14g22-q24 6D21.3 Ia3) 10p\3 HSU08715 cytochrome B5SI transketolase HSTRANSK HUMD1A1B HUMPROOA HUMRAI HSLIPCR HUMCANP Simμe epidermolysi) bullosa )2a13.2-al3、3 Pachyonychia congenita 2 HSACTAR a-actinin HSTUBB2 β2 17gl2-q21 7う£ア 111 HSCYTOK17 k。ratin HUMTUBAK a吋t・uUn 13777432 細胞骨格 3D14.3 NADH-cytocfYome b5 reducta^e 22g13.31-qter proryt-4-hy*ox>1a>eβ一subunt 17a26 吻onudease/argic^enin 11D15.5 ir*ibitぼ hpocortin Ca-activated n≪utralprotease large心t calDastalin HUMCALP HUMIDE HUMFASNT PP2A B66-β HUMGLUTRN rr皿廿がtNoadenoairwμI0・iphoryiase HUMCAK dacytglycerol 9p21 tdnase 12 HSCOXVIA COXVI●−L HSCSAIR coupling protein G(S) a HSPAMS plasminogen activator Hhtoitor-1 7q21、3-q22 HSPLKl μk'1 18p11.2-p13、1 HSU23942 lanosterol 14-denihttp://www.irome P450 HUMAMD. S-adnenoりA methionjn≪decarboり/!≫・ X皿2-!i28 17021.1 HUMATPCrΓL ATP-citratel yase HリMCOMTA catechol-O meth^ transferase HUMENOA a 1ロ≪i!r-o36,13 6al3.3-al4 HUMHMGAB HMCCoA reductase HUkKJAT omi廿nine aminotransferase HUMP6BPK1 22gll^ ≪ndase 1 10g26 Ip36 p58orotein kinaae HJMPAI2 plasminagen 18q21 activator。nhfciti≪-2 .2-022 HUMPEIF2A p≪Sklnase HUMPGKAll X-Bnked HUMPRPHOS1 HUMTHYS thymidylate \lql3 18i>11.32 s>ntheta8e HUMUBIQAA ubicμtin-activating M23254 large軋まaunit S54705S4 ぽotein HUMPLCALFl Xal3 phosphoglycerate kinase Drot≪nph偽小亀xase-i catalytic駄駄jnit enzyme XOl El kinase A rcgulatofy subunit geoo [ihosghoBpMe 17a23-o24 C a CRじTOPISII Topoiscχmerase II BOVNADHOEH irttochoreirial RATPMIP HSLCATl lecithin:cholesterol acyttrsnsferase 1 laminin 5β3 7 Ia32、2-032-3 Jし『nctional eoidermolysis 3 IBqII.2 Junctional epidermoりsi・biibsa 2 Iq25-a31 Junctional epidermdysis 細胞外マトリックスHUMLAMB1K a3 HSLAMB2T しjmnin HSTS HUMFN HUMCOL7A1 HUMSYN HUMTHRSPO HUMBMP1A Ilql3 rritochondrialintermediate peptidase HUMLAUAA lamiriry5 7 2 Ij^oni booDondi I3a13 n a 1 tyoe VII collagen (COLアAI) 2 恥21 Ipter-p32 subunit of splicingfactor U2AF HUMMCC24 MGC-24 DOiyA bindng DTCrtein HUMRETBUVS retlnoblstomB susoectibility gene 221 HUMPOLYAB HUMERCC≪A 12Qi3-aH 13q14、12-ql4.2 ay廬oont咆,en52 kd& component excision repair orotein ERCC8 HSU23731 TAR DNA-bin(Jng HVMELF4AII eukairyotic (Heriitz) (Herlttz) DystroDhic epidermoly・is bullou (Siemens) 2p core prote・ thrombosoondin HSU018S2 SS-A/Ro bullosa 2a34 ■fibronectin HSU2AF large bUk』s・(Hert虻Z) 15al6 RATAGR ・grin 核蛋白 1.23 of calDain(mCAMP) protein-43 initiationf actor lAII HSHMG17G TX>n-hi stone c 、aηKin jjroleinHMG-17 HSHNRNPL novel heteroeenouB nuclear protein HSRNPAl hnRNP core DfoteinAI HSU02819 TFIIIC 80X B-bindng HUMARGNP argrnin-hch nudear HUMDNSPOLA D^4A polymerase HUMHNRNPU U21.1 hn RNP HUMNAP NAPくnucieosome ajbunit protein aJpha assembly protein) iB3e.i 16D11.2 16㈲ 山西 清文 表1 角化細胞ESTのデータベースマッヂ(前頁よりつづく) 17a23-q25 HUMNPS8M RNAheKcue HUMNPM rudeocrf>o≪「T≪n MAP5PRC MR 丿,ぐi p5Drote^ HSP63 gKicove HUMSPTBNIA 22a1li-qt≪r transporter generalβ一嘴》>ectrin 2p21 HUMASPχ Γ>3n-erytトiroid a^ipectnn HUMPP2ABA N≪.K-ATPMe a一軋ま》unit MTKAP IL-4 ipi3^n 1≫D12.1-Ol1.! recepter HSDKRNA M6 antigen HSATPAR d63 tranamembrvie HSIL4R S2 mi crocはxdin gene 1 protein 15q21-q22、2 HUMBaM2 Ce● CROMEVTRSP 細胞接着 2 1 1 t j 1 ゛ ’ y‘一 恥 I 21 −71 1112 HSM≪ F≪≪AgCAPO-\) 10O24.1 sile●ion k・・●e mev:・lonXt tr≫n≫oort≪r HUMECAD E-c≪dheHn 9−1 HUMINTA3A intsgrin s3 HUMINTBSA krteerinβ6 11111−6£ HSINTA9R int^rin or6 HSPCAD P-cadherin HUMINTB&A integrinβ5 JぽKtiく)r㎡epidetTnotygfi HUMINrBE4 lnt≪grinβ4 HUMPLAKO μakoglobin SS4769 otiditr 蛋白合成 HUMPPARPO ftctwsionregulAtory molecijle ・cidic ribo・lomalp rx嵩DhoDTotein HSEFIAC EF-O HSINTFA4B initiation HSRPS18 18s factor 4B ribo≪om・protein HUMEIF4G humtn臥歳iwyotic HUMRRL3A ribosomal 61121.3 intitiation Ikctor protein L3 3.9.10,14,15? HUMRSP nboMtnalぼotein S42S58 S3 ribosyn・d protei・ CLRRSl ml gene for ・TEnyi-tRNA享vnthetue HSEWS Ewi、ig 2Z<ll2 sarcoma, gが、● HUMAFPEBP AFP HUMCREB2A CAMP ’゛ こ` ニ ゛ 転写因子 element bindng prc丈etn reaponse iallent regulatory ぽ(箕面n HUMJUNB μnB HUMVDR vitamin D receotor uoogea SREBP-1 CGU2281 サイトカイン e sterd regulatory element bincSng protein-2 HSPLCF placenta grmvth f≪ctor HUMARAA ampHregulin HUMET endo廿Telin-1 411・ その他 HUMINER11 retropo80nSINE-R1t HSU36188 dUhr・assembly prびte・50(AP50) HSU2a727 Dregnsncy-associaitecl HSU41371 spKcao・pome 145} 1 11 HSRNAMUF1 MUn plasmaぽ■otein-A astoctaled protein <SAP DTOtein HSLRPCENE Irp HSCAVEOMR VIP21/C≪veolin HSERC56R ERC-55、ER 1 awoeJtted gene 11 HSMXR9 「TitoxarYtrone-reaiitance 7a31.J-a31.3 1 c≪lcium bindinc protein HSPM5 pM5pΓζ繊e・ 11q13 HUMEMS1 amplaxjn HUMERV endogenous retrovir・叫EI HUMHEPBP hepwin-bincllng protein HUMHSP70H hK>70 HUMIEF human 5a3i.l-a3V2 transformation aensitiveofotdn HUMP92 p62 HUMP7aA protdn p7B HUMRCCl HeLacellRCCI 3pU.2 gene HUMSET ・let 9q34 HU≫≪TBP1 tstbtndir^ protein XELSBTRCP Africin MMRNASEME clawed frog betn-TrCP ・wnaphorinE MUSNEDD1 nedd-1 irotetn MAU10S80 DHAM1-1 HAM1 antigen MMMOV10 ゆllO/MoviOgene 1013.3 OCU1516e ESP-2 S41204 β58 RNU353S4 r-≫ty1 MIISC5 complcMTient comoonent C5 bullova wtth pytoric atreat・ 表皮のDNAバイオロジー 1605 も,高出現頻度のESTは,遺伝性皮膚疾患の原因遺伝 ESTのbody 子に相当し,このようなESTは疾患遺伝子の候補と にマップされる頻度は,さまざまで,7組織以上に分 しても注目すべきであると考えられる。 布するESTは,おそらく, 3,InsilicnNorthernhybridization による mapping によって,各ESTが他の組織 house keeping遺伝子と考 えられるが,角化細胞以外に脳のみ,あるいは乳線の 新規活性遺伝子の発現プロフィールの解析 みにマップされるESTなどは,それぞれの組織に共 現在, ESTプロジェクトとして最大規模の解析は, 通の機能に関わる遺伝子と考えられる(図1)。このよ Washington大学とMerck社の共同研究として行わ うなISNHによるbody れており,25のヒト組織(培養細胞も含む),約10万 く未知の配列を有するESTは,角化細胞に特異な遺 件のESTがGenbankに登録されている(来発表)。こ 伝子に対応すると考えられ,完全長CDNAの全塩基配 のESTデータ,およびその他の研究グループにより 列の決定,正常および疾患表皮における発現について, 登録されたESTを統合して, ESTデータベース mapping にもかかわらず,全 解析を進めている。 (dbEST)が作製され,インターネットを介してアクセ 4.角化細胞で発現する新規活性遺伝子の染色体 スすることが可能である。われわれの角化細胞EST マッピング5) データベースには,上述の既知の遺伝子に対応するも 遺伝性疾患の原因遺伝子のポジショナルクローニン の以外に,来同定の新規遺伝子に相当するESTが含 グは,連鎖分析法で原因遺伝子の遺伝的地図を作製し, まれているが,他組織ESTに対してBLASTNサー 疾患とリンクする染色体座を明らかにすることから始 チをおこなうことで,それぞれのESTについて各組 まり,候補となる遺伝子がない場合は,ゲノムDNAの 織ごとの発現頻度を知ることができる。ESTに対応す contigを作製し,染色体歩行によってゲノムDNA上 る新規遺伝子がどのような発現パターンを示すか,従 に活性遺伝子を見いだして,変異の検出を経て同定に 来のNorthern 至る,大変な時間と労力を要する研究である1)。dbEST hybridization を実施することなく,コ ンピュータ上で配列のマッチングをおこなうことか ら,この方法を,In silico Northern hybridization の集計では,現在までにポジショナルクローニングに よって同定された59の疾患遺伝子のうち, 83%が (ISNH)と呼び(In siKro=゛コンピュータチップ上 ESTとマッチすることから,新規ESTは未知の疾患 で″の意), 遺伝子の同定に役立つと考えられ,例えばWerner症 をbody ISNHでESTを各組織に対応させること mapping と称するようになった。角化細胞 候群遺伝子のように,染色体歩行によって得られたゲ 14 14 5--……X、.ニlr”II ̄・`ヽ、.ニr-・ 千千 `、ls ; /之‘ 1ご.r l、 6`x一一'宍ニjyjy'゛T八-.;、 づ洋 一・t:1辿j Novel genes expressed in keratinocytes Keratinocyte 図1 新規角化細胞ESTのJn Siliro Northern hybridization (一部分のみ表示) 1606 山西 清文 ノム配列の一部がESTとマッチし,それに対応する 4) Okubo K, Hori N, Matoba R, et al. Large 患者遺伝子に変異が検出されて,原因遺伝子(DNA cDNA helicase)の同定に至った実例も報告されている‰さ and qualitative aspects of gene expression, らに,候補遺伝子が目的の領域に存在する場合は,染 NatureGenet. 2: 173-179, 色体歩行を経ずに原因遺伝子を見いだせる可能性かお 5) り,したがって,新規ESTに染色体座に関する情報が Chromosomal 付随しておれば,原因遺伝子の同定か飛躍的に効率化 cDNAs されると予想される。そこで,われわれは,未知の配 zation, 列をもつ約250のESTについて,それぞれのcDNA 6) をプローブとするFISH cloning (fluorescence 泌 Si吊 hybridization)により, ESTが表す新規遺伝子の染色 sequencing Morishima Yu 272: Y, for Ariyama loci assigned C-E, by Oshima of the R&D. NatureMed,2: が限界であるが,このような新規活性遺伝子の染色体 マップは,未知の疾患遺伝子の同定に威力を発揮する ものと予想される。 5.展 望 角化細胞ESTデータベースは, cDNAの塩基配列 をもとに,表皮で発現する遺伝子をカタログ化して表 皮の特性を理解しようとする試みである。このような データベースは,表皮の生物学的な機能解析だけでな く,疾患遺伝子解明にも寄与すると考えられる。その 効果を最大限に活用するためには,皮膚を構成する細 胞別,あるいは表皮,真皮,皮下脂肪組織ごとのEST, 皮膚疾患別ESTの作製など,104オーダーの大規模な データベースの構築が必要であるが,巨額の研究費を 要するため,新規遺伝子に関する知的所有権を軸に, 組織的な研究システムの確立が望まれる7)。 文 献 1) Yamanishi Skin 2) K: Gene Diseases, Konishi ing /£Mrmatol K, Morishima of the atinocytes: cDNA genes Adams of Human Set, Y, Ueda Skin 11: 169-176, and 1996・ E, et al: Catalog- expressed in human ker- Analysis sequences, 202:976-983, 3) Analysis of 607 randomly isolated 励・ochemBiobkys ResCommaれ, 1994. MD, Kelley JM, Gocayne JD, et a1: Com- plementary DNA sequencing: Expressed sequence tags and ence, 2S2: 1 65卜1656, human 1991. genome project, Sci- 1992. 50 human fluorescence Y-H, K, et Japanese government 503, 1996. al.: keratinocyte in situ hybridi- 1995. et へverner’S syndrome いて染色体座が決定され,解折中に遺伝子が同定され プローブとしてcDNAをもちいた場合の効率は20% scale quantitative al.: Positional gene, Sdeれce. 1996. 7) 明らかにしている(表2)。現在のFISHの技術では, of J, Fu 体マッピングをおこなった。その結果,50のESTにつ たESTを除いて現在39の新規遺伝子の染色体座を R: of T, Yamanishi Gen〇mics, 28: 273-279, 258-262, Nathan analysis backs genome 表皮のDNAバイオロジー 1607 表2 新規角化細胞ESTの染色体座 分類 nk671 nk498 nk148 nk463 nk419 nk710 nk648 nk092/nk423/nk386 nk578 ″″万万言一Jこ一匹一二一匹″ ″″″万万皿一一一万″″″.″万こ一万万一一一″一一一″こ一″ 一 nk006/nk734 染色体局在 1,550 3 2 2 5 2 1 2 1 3 5 2 2 3 4 4 3 3 1 2 2 3 1 3 2 4 2 3 2 2 1 2 31 1 II 2 5 3 Matches Eコ?ここコ︲コーここ器な器 EST Matches n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n No EST 角化細胞EST サイズ(bp) 2p24 7pl1.2 8q22 9p13, 9p24, 9q13 nq13.1-ql3.3 11pi 5.1-pi 5.3 13q22 17p11.2 19p13.3 21q22.1 Iq22 1q25 Iq32 1q32.1 2q31 3qn.2-ql2 4p16 5q32 5q35 8q24.2-q24.3 8q24.3 9p13 9q34.3 10p15 npii.2 nq13.3-q13.5 12p13.3 12qU-q15 13q32 14q23 17p13.1 17q21.1-q21.2 17q23.2-23.3 17q25 nkO84/nk288 17q25.2-q25.3 nl<4 4 19q13.2 nkO5O 19q13.3 nk102/nk135 20ql3.1 nk776 22q12.1-ql2.2 一 nk185 22q13.1
© Copyright 2024 Paperzz