皮膚―免疫増幅サイクルの遮断によるアレルギー性皮膚炎の病態制御
愛媛大学大学院医学系研究科感染防御学講座

大森深雪

Repeated exposures to a certain antigen onto the skin develop the pathogenesis of allergic contact dermatitis (ACD)with the itchy skin rash. For the treatment of ACD, topical steroids have commonly been used. However, the use of steroids
induces a variety of adverse effects including skin thinning and atrophy, ecchymosis and impaired wound healing. Therefore,
the development of any non-steroid drugs such as immunomodulatory drugs with minimized unfavorable effects have been
expected to treat ACD. In this study, we have asked if any immunomodulatory drugs could have the potential to be used forthe treatment of ACD.
The inflammatory responses to an allergen in ACD result in cascading events: the activation, differentiation and memory
generation of antigen-specific T cells, the infiltration of inflammatory cells in the lesional skin by inflammatory cytokinesand chemokines, and the disruption of epidermal structure and barrier functions. The impaired barrier of the epidermis could
amplify the penetration of antigen. Since T cells play an essential role in the development of ACD, we evaluated several
drugs whether each drug could have a potential to regulate functions of T cells. Consequently, we decided to focus on a Jakinhibitor in this study. The mice that received a Jak inhibitor on ACD showed milder skin symptoms, a lower number ofT cells in the lesional skin and the skin-draining lymph nodes, a lower capability of inflammatory cytokine-productions inT cells, a lower number of neutrophils accumulated in the lesional skin than the control mice. In addition, differentiating
T cells in vitro that were treated with a Jak inhibitor had lower levels of the extracellular acidification rate, the mTORC1
activity and the expression of genes that were related to glycolysis under the stimulation with recombinant IL-2. All theresults suggested that a Jak inhibitor could be used for the treatment of ACD with a potential to down-regulate T cellfunctions via interference of glycolysis.

１．緒

原を特異的に排除するための機能を獲得する。機能型 T 細言

胞が惹起する一過性の炎症応答は、その後、時間とともに職業性皮膚疾患の主たる原因であるアレルギー性接触皮収束し、抗原の分子情報を記憶したメモリー T 細胞が体膚炎（allergic contact dermatitis; ACD）は、低分子の化学内に待機する状態となる。再び同じ抗原が表皮に浸透した物質が、バリア機能の低下した皮膚へ断続的に接触するこ

際、抗原の接触部位周辺の皮膚には、抗原の分子情報を記とで発症する。その原因となる物質（抗原）は、職業上限

憶したメモリー T 細胞や、T 細胞に引き寄せられた炎症細られた人のみが扱う特定の物質のみならず、社会生活で胞が集積する 1 , 2）。炎症局所の T 細胞が分泌するタンパク

広く使用される医薬品・日用品・化粧品などに含まれる質（サイトカイン）は、表皮を構成するケラチノサイトの構ごく一般的な物質であることもある。すなわち、ACD は、造・機能を司るタンパク質の発現低下や表皮ケラチノサイ

社会生活を営む誰もが罹患しうる炎症性皮膚疾患である。

ト自体の自殺（アポトーシス）を起こし、表皮バリアは脆弱

ACD の治療にはステロイド外用薬が広く使用されてきた。

なものとなる 3）（図 1）。

しかし、ステロイド剤の長期間の使用には、皮膚の菲薄化以上のように、ACD の発症機構は基礎研究の進展ととや萎縮、紅斑、創傷治癒障害など、さまざまな副作用を伴もに明らかになりつつあり、原理的には、掻痒を伴う皮膚うことから、非ステロイド剤の開発が切望されている。

症状は抗原への接触を取り除くことで制御することが可能

ACD の発症は、バリア機能が低下した表皮に浸透したであることがわかっている。しかし一方で、抗原と社会生抗原が、皮膚常在型の樹状細胞に捕定されることにより始活の密接さゆえに、ACD の背景には抗原への接触を回避まる。抗原を分子情報化（ペプチド化）した樹状細胞は、所することの難しさがあり、実際の病態管理では、積極的な属リンパ節へと移動し、その分子情報を T 細胞へと提示す医療の介入がしばしば必要となる。

る。抗原分子を認識した T 細胞は活性化し、分化して、抗Reg ulat ion of t he pat hogenesis ofallergic dermatitis by the interferenceof amplification loop between skin andimmune cells
Miyuki Omori-Miyake
Dept. of Infections and Host Defenses,
Ehime University Graduate School ofMedicine

健常な表皮では、最深の基底層にあるケラチノサイトの増殖、増殖した細胞の表層に向かう移動、バリア機能の獲得、細胞死が適切に調節されることにより、皮膚本来のバリア機能が担われているが、炎症が断続的に起こる ACDの炎症局所では、表皮バリア機能の低下とメモリー T 細胞の生体内での残存が『皮膚―免疫増幅サイクル』を生み出し、炎症が継続した場合には、構造的・機能的脆弱化を介して炎症が再燃・常態化しやすい微小環境が表皮で築かれ− 95 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 31, 2023

図1

ACD は T 細胞を介して発症するるものと考えられる。以上の背景から、本研究では、安全

2 . 2 . 組織学的解析性が確認されている内服可能な既存薬剤に着目し、『皮膚4 % パラホルムアルデヒドで固定した耳介をパラフィン―免疫増幅サイクル』の遮断を試みた。さらに、このサイ包埋した。薄切した切片をヘマトキシリン・エオジン染色

クル遮断の分子機構の一端を解明することを通して、新たし、顕微鏡（Keyence BZ-X 800 , キーエンス）にて形態観な仕組みを利用した病態制御の可能性を探ることを目指し察した。

た。

２．方2 . 3 . フローサイトメトリー法

皮膚あるいはリンパ節から白血球を調整し、種々の蛍光2 . 1. ACD モデルマウスの作製と薬剤投与標識モノクローナル抗体で多重染色した。細胞表面ある実験動物には、C 57 BL/ 6 マウスを供した。ACD は、先4）

いは核内の分子発現を示す相対的蛍光輝度をフローサイ

行研究 と同様に、麻酔したマウスの皮膚への低分子化

トメーター（CytoFLEXTM, ベックマンコールター）でデー合 物 2 , 4 -dinitrofluorobenzene（DNFB）の 反 復 塗 布 に よタ化し、取得したデータを専用解析ソフト（FlowJoTM, 日り、実験的に誘発した。実験群には olive oil:acetone（1 : 3）

本ベクトン・ディッキンソン）を用いて解析して図表化・

で 濃 度 を 調 整 し た 0 . 15 % DNFB を、 対 照 群 に は olive

数値化した。白血球の各サブセットは、lineage markeroil:acetone（1 : 3）を用いた。Day 0（感作層）には剃毛した腹（Lin）を CD 3、CD 19 および CD 49 b として、好中球（CD 45 +部皮膚へ 100 μL の溶液を塗布し、day 5 , 10 , 15（惹起層）

Lin- TCRβ- CD 11 b+ Ly 6 G+）、 単 球（CD 45 + Lin- Ly 6 G-には剃毛した背部皮膚あるいは耳介皮膚へそれぞれ 50 μL

IA/IE- SSC-Alo CD 11 b+ CD 64 +）、マクロファージ（CD 45 +あるいは 25 μL/ 片面を両面塗布した。惹起層に溶液を塗Lin- Ly6G- IA/IE+/hi CD11bint/hi CD64 +）、樹状細胞（CD45 +布する部位としては、リンパ節の解析の場合には背部皮膚、Lin- Ly 6 G- IA/IEhi CD 11 bint/hi CD 11 c+ CD 64 -）、γδT 細皮膚の解析の場合には耳介を用いた。

胞（CD 45 + SSC-Alo CD 3 + γδTCR+）、CD 4 陽 性 T 細 胞

既存薬剤には、複数種の薬剤を検討した結果、慢性炎（CD 45 + SSC-Alo γδTCR- TCRβ+ CD 4 +）、CD 8 陽性 T 細症性疾患で広く使用されている Jak 阻害剤を用いることと胞（CD 45 + SSC-Alo γδTCR- TCRβ+ CD 8 +）として定義し、した。Jak 阻害剤は、経口的（ジャカビ錠

TM, ノバルティス

ファーマ）あるいは経皮的（コレクチム軟膏 0 . 5 %TM, 鳥居同定した。細胞数は、各ゲートの存在頻度（%）と元々の細胞数から算出した。

薬品）に投与した。投与量は、体重当たりの量がヒトと相当になるよう換算して用いた。皮膚の腫脹は、DNFB 塗布

2 . 4 . ELISA

前後の耳介厚を測定することにより、厚みの変化として評価した。

皮膚あるいはリンパ節から、細胞磁気分離装置（AutoMACS, Miltenyi Biotec）を用いて CD 4 陽性 T 細胞あるいは CD 8 陽性 T 細胞を純化し、抗 T 細胞受容体抗体の刺激− 96 −

皮膚―免疫増幅サイクルの遮断によるアレルギー性皮膚炎の病態制御存在下で 16 時間培養した。培養上清を回収し、上清中にを投与した対照群マウスで ACD を発症させたところ、対含まれるサイトカイン（IFN-γ, IL- 2 , IL- 4 , IL- 13 , GM-照群に比べて、実験群では有意な腫脹の軽減が認められた。

CSF）の濃度を、サンドウィッチ ELISA 法により測定した。

また、対照群の局所表皮では、ケラチノサイトの増殖像・肥大化、表皮の微小膿瘍が散見された。さらに局所真皮で2 . 5 . 定量的 RT-PCR

は、好中球・リンパ球・マクロファージ様の形態を持つ細皮膚あるいはリンパ節から細胞時期分離装置を用いて純化した CD 4 陽性 T 細胞あるいは CD 8 陽性 T 細胞を、抗胞の浸潤が実験群で多く見られた。一方、実験群では、これらの全ての病態が軽減されていた。

T 細胞受容体抗体の刺激存在下で 4 時間培養した。刺激しフローサイトメトリーを用いて、細胞表面抗原の発現でた細胞を回収し、total RNA を抽出後、逆転写反応によりACD の局所皮膚に集積した細胞を同定し、Jak 阻害剤を投cDNA を合成した。各遺伝子を特異的に検出できるプライ与した実験群と対照群で比較したところ、実験群では、耳マーおよびプローブを用いて、解糖系関連遺伝子（Slc 2 a 1 ,介に含まれる好中球および CD 8 陽性 T 細胞の細胞数が対Slc 2 a 3 , Hk 2 , Gapdh, Pgam 1 , Ldha）の相対的発現量を測照群より有意に減少していた。また、皮膚所属リンパ節あ定した。内部標準とした 18 S rRNA の相対的発現量に対たりの CD 4 陽性 T 細胞・CD 8 陽性 T 細胞の細胞数、CD 4する比を取ることにより、発現量を定量化した。

陽性 T 細胞で細胞あたりの炎症性サイトカイン（IFN-γ,IL- 2 , GM-CSF）産生量が実験群で有意に減少していた。

2 . 6 . 代謝フラックス解析

一方、CD 8 陽性 T 細胞では、細胞あたりの炎症性サイト細胞磁気分離装置を用いて純化したナイーヴ CD 4 陽性カイン（IFN-γ, IL- 2）産生量はいずれも不変であった。

T 細胞あるいはナイーヴ CD 8 陽性 T 細胞を、抗 T 細胞受日間培養し機能型 T 細胞とした。その培養細胞を 30 分間

3 . 2 . ACD の治療薬としての Jak 阻害剤の可能性の検討

Jak 阻害剤で処置した後、リコンビナント IL- 2 の存在下

2020 年 6 月、Jak 阻害剤外用薬のアトピー性皮膚炎でで 4 時間刺激した。刺激した細胞を回収し、フラックスアの使用が承認されたことを受け、Jak 阻害剤外用薬を ACDナライザー（Seahorse Extracellular Flux Analyzer XFp,発症以降に経皮的に投与し、ワセリン投与した対照群マウ

Agilent Technologies）を用いて、解糖活性（細胞外酸性化

スと、病態を比較した。その結果、DNFB 塗布後の腫脹の速度）を測定した。

有意な低下が認められた。また、炎症局所の組織観察では、容体抗体の刺激存在下で 2 日間、刺激を外してさらに 2３．結真皮に一定の炎症細胞の浸潤を認めたものの、浮腫や表皮果の膿瘍部位の減少など、病態の軽快傾向が認められた（図3 . 1. Jak 阻害剤によるACD 発症制御作用の評価

2）。

実験期間中 Jak 阻害剤を投与した実験群マウスと、水図2

Jak 阻害剤外用薬の ACD 治療薬としての可能性− 97 −

コスメトロジー研究報告 Vol. 31, 2023

3 . 3 . T 細胞代謝リモデリングにおける Jak 阻害剤の作用することが予想された。さらに、ACD 発症後に Jak 阻害ACD の発症は T 細胞を介して起こり、なかでも、CD 8が認められたことから、ACD の局所皮膚へ浸潤した炎症陽性 T 細胞が ACD 実験モデルの主たるエフェクター細胞細胞の機能制御にも Jak 阻害剤が作用する可能性が推測さ5）であるということが先行研究で報告されている 。また、剤を経皮投与した場合でも ACD の病態制御に一定の効果れた。

『T 細胞の機能獲得・維持・記憶には代謝状態の変化（代謝最後に、近年研究が急速に進展している T 細胞の細胞リモデリング）が伴う』という現在のコンセンサスを受け内エネルギー代謝への Jak 阻害剤の作用について検討して、T 細胞の代謝リモデリングにおける Jak 阻害剤の作用た。抗原情報を認識した T 細胞では、活性化に伴って解糖について in vitro 培養系を用いて検討した。T 細胞の機能系代謝が活発になる 6）。その活性は、抗原非依存的にエフ獲得・維持・記憶には、糖、アミノ酸、脂肪酸など複数のェクター機能を発揮する場面でも見られる。ACD の発症代謝系の変化が伴うことが知られている。本研究では、Tには T 細胞が必須である 7）ことから、T 細胞内のエネルギ細胞の活性化・機能獲得に必須である解糖活性に着目して、ー代謝に Jak 阻害剤が作用する可能性を想定し、検証した。

Jak 阻害剤の影響を検討した。その結果、CD 4 陽性 T 細胞、想定したとおり、サイトカイン受容体シグナルにより活CD 8 陽性 T 細胞に関わらず、Jak 阻害剤処理した機能型 T性化する mTORC 1 のリン酸化や解糖関連遺伝子の発現は、細胞では、IL- 2 刺激で上昇する解糖活性の低下が認めらJak 阻害剤により抑えられ、解糖活性自体も低下していた。

れた。また、活性化 T 細胞で見られる解糖活性の上昇に伴

我々の研究グループの先行研究では、T 細胞の解糖能の欠う mTORC 1 の活性を、S 6 のリン酸化をリードアウトと損は、機能分化を阻害することが示されている 8）。Jak 阻

して検討したところ、S 6 のリン酸化状態も Jak 阻害剤処害剤の存在は、T 細胞の解糖系代謝を阻害することにより、理によりキャンセルされることがわかった。

炎症応答を制御できる可能性が示唆された。

さらに IL- 2 の刺激により活性化 T 細胞で増加する解本研究では、Jak 阻害剤の T 細胞代謝の制御を介した糖 関 連 遺 伝 子（Slc 2 a 1 , Slc 2 a 3 , Hk 2 , Gapdh, Pgam 1 ,ACD の病態制御について明らかにした。しかし Jak 阻害Ldha）の発現を解析したところ、検討した全ての遺伝子発剤は、T 細胞以外の免疫細胞や皮膚の非血球系細胞にも作現が Jak 阻害剤処理により低下していた。

用する。ACD の治療薬として Jak 阻害剤の内服や外用を考えるには、これらの細胞における作用も明らかにする必４．考察および総括要があると考える。今後の基礎研究の進展に期待したい。

本研究では、ACD の発症が『皮膚―免疫増幅サイクル』の形成とともに起こり、このサイクルの維持が、皮膚炎症

本研究により得られた成果の悪化や遷延をもたらすと仮定し、『皮膚―免疫増幅サイ

Michiko Okamoto *, Miyuki Omori-Miyake *, Makoto

クル』の遮断による ACD の病態制御の可能性を検証した。

Kuwahara, Masataka Okabe, Mariko Eguchi, Masakatsu

その結果、Jak 阻害剤は、ACD の腫脹と表皮の肥厚を有意Yamashita: The inhibition of glycolysis in T cells by aに抑えることを見出した。皮膚の炎症局所に集積した白血Jak inhibitor ameliorates the pathogenesis of allergic

球を解析したところ、Jak 阻害剤による ACD の皮膚病態

contact dermatitis in mice. J. Invest. Dermatol.（in press）．の軽快と相関して、特に、CD 8 陽性 T 細胞および好中球* 共同第一著者の数が減少していることを見出した。皮膚常在型のメモリー CD 8 陽性 T 細胞は、DNFB を用いた ACD モデルにお（引用文献）いて好中球をリクルートするという報告 がある。この知

1） T. Honda, G. Egawa, S. Grabbe, K. Kabashima:

見から、Jak 阻害剤投与下のマウスで皮膚に浸潤した CD 8

Update of immune events in the murine contact

陽性 T 細胞数の減少は、好中球数の低下と関連している可

hypersensitivity model: Toward the understanding of能性が推測された。また、炎症局所に集積した CD 4 陽性

allergic contact dermatitis. J. Invest. Dermatol. 1 3 3,T 細胞の数には変化がなかった一方で、リンパ節の CD 4303-315（2013）．

５）

陽性 T 細胞の数は Jak 阻害剤投与下のマウスで有意に減少

2） A. K. Brys, L. G. Rodriguez-Homs, J. Suwanpradid,

しており、マクロファージの炎症応答を促進する IFN-γ や

A. R. Atwater, A. S. MacLeod: Shifting paradigms

GM-CSF、T 細胞の増殖に関わる IL- 2 といったサイトカin allergic contact dermatitis: The role of innate

インの産生能も著しく低下していた。すなわち、Jak 阻害immunity. J. Invest. Dermatol. 140, 21-28（2020）．

剤の経口投与は、T 細胞を介した ACD の局所皮膚への炎

3） 大森深雪 : アトピー性皮膚炎の表皮における構造の質的変化．日本皮膚アレルギー学会雑誌 . 1, 35-45（2018）．

症細胞の集積や、T 細胞由来サイトカインの産生を抑制し、それらを介した表皮性状の変化に対しても、抑制的に作用

4） T. Inoue, M. Omori-Miyake, S. Maruyama, M. Okabe,− 98 −

皮膚―免疫増幅サイクルの遮断によるアレルギー性皮膚炎の病態制御

cell metabolism and strategies to enhance cancer

M. Kuwahara, H. Honda, H. Miura, M. Yamashita: Theloss of H3K2 7 histone demethylase Utx in T cells

immunotherapy. Front. Immunol. 12, 645242（2021）．

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7） B. L. Gocinski, R.E. Tigelaar: Roles of CD4 and CD8+207, 2223-34（2021）．

+

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