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日皮会誌:106
(13),
1556-1558,
1996
(平8)
シンポジウムI:光と皮膚
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Photoimmunology
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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"'.
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(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
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by
of
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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
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シンポジウムIT
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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