表皮細胞間接着分子の発現増強条件と皮膚機能の総合的検討
慶應義塾大学医学部皮膚科学教室

山上淳

This study aimed to comprehensively evaluate skin function by examining the conditions for enhancing the expressionof epidermal intercellular adhesion molecules. Our results suggested the effect of steroid administration on enhancing
desmoglein expression and would help with understanding the adhesive function of epidermal cells. Steroid effects onother molecules making up desmosomes, cytoskeleton and other barrier structures, and compounds other than steroids areexpected to be clarified on the basis of this study when the exhaustive search system of mRNA expression, which are stillunderway, is set up. The ultimate goal of this study is the accumulation of information needed to maintain skin health for alonger period of time, and the conditions for maintaining skin with a stronger adhesion function. Because epidermal cellcell adhesion is an important basic function of the skin, we are going on our efforts to disseminate new information about
the direction of skin care. From another point of view, it was very meaningful to obtain new knowledge directly related tothe pathogenesis and treatment of pemphigus and pemphigoid, state-designated intractable diseases. We have been able tocollect information on epidermal cells not only from healthy skin but also from diseased skin that has caused blisters anderosions form various angles, and would like to contribute to cosmetology, which is expected to become more diversified in
the future.

1. 緒

これまでに行われてきた研究の結果からは、天疱瘡にお言いて自己抗体が抗原に結合してから水疱形成に至るまでの表皮細胞同士の接着にはデスモゾームが大きな役割を果機序として、大きく 2 つの説が考えられている。1）自己抗たしている。デスモゾームでは、細胞外でデスモグレイン体の結合により Dsg の機能を空間的に直接阻害する steric（Dsg）およびデスモコリンといったデスモゾーマルカドヘ

hindrance 説と、2）自己抗体が Dsg に結合することで細胞リンと呼ばれる細胞接着分子同士が結合し、細胞膜部で内内シグナルを誘導して Dsg のリン酸化を介して細胞膜上側からプラコグロビン、デスモプラキン、プラコフィリンから細胞内に引き込まれる、あるいは p 38 MAPK などにといった細胞裏打ちタンパクに支えられることで、表皮細よって二次的に活性化されたプロテアーゼにより棘融解が胞間接着が保持されている。天疱瘡は、主に Dsg に対する惹起されるというシグナル伝達説である。近年、病原性の自己抗体によってデスモゾームの機能が障害されることにあるモノクローナル抗体がシグナル非依存性に水疱を形成より、粘膜・皮膚に水疱・びらんを生じる自己免疫疾患でする一方で、ポリクローナルな抗体からなる天疱瘡患者血ある。我々は、これまで天疱瘡の診療・研究に従事してき清は p 38 MAPK を介して Dsg を凝集させてエンドサイトたが、天疱瘡に罹患した皮膚が副腎皮質ステロイドの外用ーシスを起こすことがわかってきており、患者内では上記によって上皮化が促進され、治癒する症例を多数経験しての 2 つの機序が混在しながら水疱形成を起こしていると考きた。従来より、副腎皮質ステロイドの天疱瘡に対する作えられる 1 , 2）。これを受けて、副腎皮質ステロイドの作用用機序として、原因となる自己抗体の産生を低下させる免として、1）表皮角化細胞における Dsg などのタンパク発現疫抑制作用が主に考えられてきた。しかし、抗体産生細胞に対する影響、2）シグナル伝達に対する影響があることがへの作用のみであれば、効果発現までに時間がかかるのに予想された。以上のような背景から、副腎皮質ステロイド

対して、ステロイド外用剤の皮膚症状への効果は投与開始の濃度などを中心に、表皮細胞間接着に関わる遺伝子およ後数日で現れることは、多くの皮膚科医の知るところであびタンパクの発現を増強させる条件を検討することにより、る。そのため、抗体産生細胞への作用以外に、水疱形成を皮膚機能を総合的に評価することを目的として、本研究を抑制し上皮化を促進させる機序が関与している可能性が示計画した。

唆されてきた。

また、天疱瘡は Dsg に対する自己抗体によって表皮細胞間接着が傷害されて水疱が形成される疾患だが、同様の機Comprehensive study on the skin function
a nd cond it ions for en ha nci ng t heexpression of epidermal cell-cell adhesion
molecules
Jun Yamagami
Department of Dermaotology, Keio
University School of Medicine

序で皮膚および粘膜に水疱および紅斑を生じる自己免疫疾患に水疱性類天疱瘡（bullous pemphigoid; BP）がある。表皮基底膜部（basement membrane zone; BMZ）の構成タンパクである BP 180（XVII 型コラーゲン）および BP 230 に対する IgG 自己抗体が原因で、BP 患者の皮膚では BMZ への IgG・補体の線状沈着を認め、血清からはこれらの自己− 158 −表皮細胞間接着分子の発現増強条件と皮膚機能の総合的検討

抗原特異的な IgG 抗体が検出される。加えて、一部の BPの皮膚への沈着との関連を検討した。BPDAI のスコアは、

患 者 で BP 180 特 異 的な血清中の IgE 抗体や、BMZ へ のびらん／水疱（erosion/blister）、紅斑／膨疹（erythema/IgE の沈着を認めたという報告が以前より散見され、BPurticaria）に分けて記録されているので、IgE の BMZ へのにおける水疱および紅斑の形成、病態への IgE の関与が示沈着が皮膚症状として水疱と紅斑のどちらに寄与したのか

唆されてきている。本研究で、表皮内に水疱を形成する天を、ある程度判別することが可能と考えられた。

疱瘡との対比として、表皮下に水疱を生じる BP での IgG

3. 結および IgE の病態における役割を比較検討することで、皮膚機能の総合的理解が深まることが考えられた。

2. 方果

培養したヒト表皮角化細胞に水疱形成を誘導する Dsg 3に対するモノクローナル抗体（AK 23）を加えて細胞接着障法

害の程度を観察する in vitro dissociation assay を用いて、

2 . 1. 培養表皮角化細胞における細胞接着分子発現
条件の検討

接着分子の発現および機能に対するステロイドの作用を観ステロイドおよび他の化合物の表皮細胞への影響を評価

ロン（PSL）およびヒドロコルチゾンの存在下で検討したとするため、培養したヒト表皮角化細胞を用いた in vitro のころ、培地中の PSL 濃度が 0 . 001 mM の時に、AK 23 によ系を用いた。基礎的な実験として、培養したヒト表皮角化って生じる細胞断片の数が最も小さくなり、水疱形成抑制察した。0 . 00001 mM から 1 mM までの濃度のプレドニゾ細胞にさまざまな濃度および種類の副腎皮質ステロイド効果が最も高いと推測された。ヒドロキノンでも 0 . 1 mM

（プレドニゾロン、ヒドロコルチゾン）を加え、Dsg 1 およの存在下で水疱形成抑制効果が見られたが、臨床現場で天び Dsg 3、デスモコリン、デスモプラキン、プラコフィリ

疱瘡に対して第一選択で投与される PSL を用いて実験をン、プラコグロビンといったデスモゾームを構成する分子続けることとした。の mRNA 発現の経時的変化、また培地中の副腎皮質ステ水疱形成抑制の機序を解明するため、培養ヒト角化ロイド含有濃度との関連性についてリアルタイム PCR 法

細 胞 に 0 . 0001 mM か ら 0 . 1 mM ま で の 濃 度 の PSL を 加で評価した。

え、Dsg、デスモコリン、デスモプラキン、プラコグロビ
ン、プラコフィリンといったデスモゾームを構成する分子2 . 2 . 抗 Dsg 3 抗体の水疱形成抑制作用の検討の mRNA 発現をリアルタイム PCR 法で検討した。デスモステロイドの用量および時間経過の条件検討の後に、各コリン、デスモプラキン、プラコグロビン、プラコフィ化合物存在下における抗 Dsg 3 抗体の水疱形成作用の変化

リン、Dsg 1 に関しては、PSL 存在下での変化は観察されを検討した。我々の研究室では、抗体の水疱形成能を定量なかったが、Dsg 3 の mRNA は、PSL 添加後 8 時間後から的に評価する系として、培養ヒト角化細胞に表皮剥奪毒12 時間後にかけて、生食を加えた時に比べて有意に上昇素（exfoliative toxin A; ETA）を入れて Dsg 1 の接着機能をしていることがわかった。ただし、ピークの PSL 濃度は消失させた後に、抗 Dsg 3 抗体を加えてピペッティングに0 . 0001 mM で、in vitro dissociation assay におけるピークよる機械的ストレスを与えた際の細胞断片数を測定する inである 0 . 001 mM と異なっていた。

vitro dissociation assay が確立されている。さらに天疱瘡

これらの結果を受けて、複数の天疱瘡患者血清および患者の血清、天疱瘡患者およびモデルマウス由来の多様なAK 23 以外のモノクローナル抗体（AK 23 よりも病原性の病原性を有する Dsg 3 に結合するモノクローナル抗体を多弱い AK 18、落葉状天疱瘡患者から単離された Dsg 1 のみ数所有しており、in vitro dissociation assay で加えた抗体に反応する PF 1 - 8 - 15 など）の水疱形成機能を抑制させるの種類およびステロイドの濃度に応じて、シグナル伝達物効果を示す、表皮角化細胞培養中の PSL 濃度を調査しな質およびデスモゾーム構成タンパクの mRNA 発現を検討

がら、その機序を解明するためのリアルタイム PCR の条した。

件について、現在検討を重ねている。
ま た、BP 患 者 53 例 の 皮 膚 凍 結 標 本 を 用 い て DIF で

2 . 3 . 水疱性類天疱瘡の水疱形成におけるIgE の役
割の検討

BMZ への IgE の沈着を調べた。53 例中 10 例（18 . 9 ％）で皮 膚 BMZ へ の IgE の 沈 着 と BP の 病 態 と の 関 連 を 調への顆粒状の弱い IgE 沈着を認め（IgE ±群）、両群を合わべ る た め、 当 科 で 皮 膚 生 検 を 行 い、BP と 診 断 さ れ た

せると 23 例（43 . 4 ％）となっていた。次に 53 例のうち、診BMZ への強い IgE 沈着（IgE+ 群）、13 例（24 . 5 %）で BMZ

53 例 の 患 者 の 凍 結 皮 膚 切 片 を 直 接 蛍 光 抗 体 法（direct

断時に未治療だった 15 例に関して臨床症状スコアである

immunofluorescence; DIF）により IgE で染色した。診断時

BPDAI を比較した。IgE+ の症例群では、沈着を認めなかに未治療だった症例に関しては、臨床症状スコアであるった症例（IgE- 群）に比べて有意にびらん／水疱の BPDAI

bullous pemphigoid disease area index（BPDAI）と IgE

スコアが高かった一方で（IgE+; 38 . 0 ± 20 . 8、IgE-; 18 . 0− 159 −コスメトロジー研究報告 Vol. 28, 2020± 11 . 2、p< 0 . 05）、膨疹／紅斑の BPDAI スコアには有意高い検討が可能となったと考えられる。BP の診断基準に差を認めなかった。さらに、IgE+ または IgE ±の症例群

は、IgG および補体（C 3）の BMZ への沈着が含まれているでは、IgE−の症候群に比べてステロイド内服開始後にびが、実際の BP の病態において IgG と IgE のどちらの関与

らん／水疱の BPDAI スコアが治療前の 25 % 以下に減少すがより大きいのか、というのは非常に興味深い疑問点であるまでにより長く時間がかかり、ステロイド治療に対するる。今回の研究のみからは結論づけることはできないが、反応性の低さが示唆された（IgE+ および IgE ± ; 20 ± 8 . 0

臨床症状を比較した 15 例においては、全例で典型的な BP［日］、IgE− ; 9 . 4 ± 3 . 8［日］、p< 0 . 05）。また IgE+ の症と同様に BMZ への IgG および C 3 の沈着が見られており、例群では、IgE ±および IgE−の症例群に比べて、ELISAそれに加えて IgE の BMZ への沈着が生じることで、さら法で測定した血清中の BP 180 特異的 IgE 抗体価が有意になる症状の増悪および治療抵抗性につながっている可能性高かった（p< 0 . 05）3）。

が推測された。ただ、今回の研究では IgE の BMZ への沈4. 考

着は陽性、弱陽性、陰性の 3 段階で評価しているのに対し、

察

IgG の沈着は陽性、陰性の 2 段階でしか評価していないの

本研究の結果から、ステロイドの投与により Dsg 3 のは問題点と考えられた。今後は、これまでの臨床・研究でmRNA 発現が上昇し、細胞間接着が補強されることによあまり注目されてこなかった BMZ への IgG の沈着量にもり、自己抗体による水疱形成が抑制されることが示唆さ着目して、IgG 沈着の定量法を確立するとともに臨床症状れた。これまでの研究でも、培養細胞をステロイドで処スコアとの関連があるかなど、多方面から検討すべきであ理してから天疱瘡血清を加えた後の、デスモゾームの構成ろう。

因子の発現を検討することが行われていたが、本研究では一般的に IgE は Fcɛ 受容体を介して免疫応答を起こし、steric hinderance 説に基づき、直接的に細胞間接着を障害肥満細胞の脱顆粒などを通じて臨床症状を生じると考えするモノクローナル抗体における機序に関する理解が深まられている。今回の研究の結果からは、その経路とは別った点が非常に意義深い。に、生体内で自己抗原に直接結合した IgE が、水疱形成をDsg 分 子 の 細 胞 内 取 り 込 み を 調 節 す る 因 子 と し て、通じて BP の発症および増悪に関与する可能性が示唆されprotein kinase C（PKC）、RhoA、c-myc、プラコグロビ

た。BMZ に沈着している IgE が水疱を起こす機序についンなどのシグナル伝達経路の関与がこれまでに言及されてては、現時点で明確な解答があるわけではないが、過去おり、よく知られている p 38 MAPK の活性化機構とともの報告からは BMZ に存在している IgE により BP 180 の細に、さらなる検討を進めていく予定である。今後の実験

胞内移行が起こり、表皮真皮間の接着強度が低下すること、の精度を高めるとともに、ステロイド投与からの時間経さらに皮膚への好酸球や好中球の浸潤が促進され、タンパ過、ステロイドの種類の違い、天疱瘡血清およびモノクロク分解が誘導されて水疱が形成されることなどが考えられーナル抗体の病原性の違いなどが、デスモゾーム構成分子る。実際に、BP 患者の血清や水疱液中で、IL- 4 や IL- 5の mRNA 発現にどのように作用するか検討を進め、水疱などの Th 2 関連のサイトカインの上昇はしばしば認めら形成機序に特化した治療標的を探索していきたいと考えてれるため、いわゆるアレルギー疾患を起こす何らかの反いる。

応が、BP の発症に関連している可能性はあり、そのカスBP での成果に目を向けると、BP 180 に特異的な IgE のケードの中で IgE が大きな役割を果たしている可能性が示抗体価と BP の病勢の関連を検討した報告は過去にも存在唆されている。実際に、IgE に対するモノクローナル抗体する。以前の研究や蕁麻疹での IgE の役割から、IgE 自己であるオマリズマブは、主に血清 IgE 高値、好酸球増多を

抗体は BP の紅斑の形成に関わっていることが予想された。

認める BP の症例に奏効した報告がある 4）。今後 BMZ に沈

しかし、今回の結果で BMZ への IgE の沈着は、BPDAI の着する IgE 抗体に関連した病態生理の解明により、抗 IgE膨疹／紅斑スコアよりもびらん／水疱のスコアとの関連抗体をはじめとして、BP 患者に対するより安全で有効な、が見られたため、紅斑よりもむしろ水疱の形成と増悪おステロイドに依存しない新規治療法の確立が期待される。

よび治療抵抗性に関係していることが示された。今回の5. 統研究では、DIF で皮膚の BMZ に結合している IgE を検出括して評価することが重要なポイントとなっている。ただ

本研究は、表皮細胞間接着分子の発現増強条件の検討かし、BP における自己抗体の最も重要な標的タンパクであら総合的に皮膚機能を評価する計画であり、ステロイドのる BP 180 に特異的な IgE を検出できる ELISA とは異なり、投与による Dsg 発現増強の効果を確認できたことは、大き抗体の特異性については DIF のみでは判定できない。今回な成果であったと考えられる。めざしていたマイクロアレは、DIF と ELISA の結果と組み合わせることにより、IgEイのセットアップは研究期間内には間に合わなかったため、自己抗体の BP の病態における役割について、より精度のデスモゾームを構成する他の分子、細胞骨格や他のバリア− 160 −表皮細胞間接着分子の発現増強条件と皮膚機能の総合的検討

構造を司る分子、ステロイド以外の化合物の影響などにつdependent and independent mechanisms in pemphigus

いては、現在も進めている理想的な条件検討が終わった段vulgaris blister formation. PLoS One 2012; 7（12）: e50696

階で、今後解明されることが期待される。表皮細胞間接着２）Yoshida K, Ishii K, Shimizu A et al. Non-pathogenicは皮膚の重要な基礎機能であり、本研究の最終的な目的は、

pemphigus foliaceus（PF）IgG acts synergistically with

より強固な接着機能を持つ皮膚を保つための条件、長くa directly pathogenic PF IgG to increase blistering

皮膚の健康を維持するために必要な情報の蓄積である。スby p3 8MAPK-dependent desmoglein 1 clustering. J

キンケアの方向性に関する新しい情報を発信できるように、

Dermatol Sci 2017; 85（3）: 197-207
３）Kamata A, Kurihara Y, Funakoshi T et al. Basement

努力を続けたいと考えている。
また別の視点から考えると、天疱瘡・類天疱瘡という国

membrane zone IgE deposition is associated with

指定難病の病態・治療に直結する新知見が得られたことは、

bullous pemphigoid disease severity and treatment

非常に有意義であった。健康な皮膚だけでなく水疱・びらresults. Br J Dermatol 2 0 1 9; doi: 1 0.1 1 1 1/bjd.1 8 3 6 4.

んを生じた病的な皮膚からも、表皮細胞の情報を多角的に［Epub ahead of print］

収集できたことは大きく、今後ますます多様化が求められ４）Balakirski G, Alkhateeb A, Merk HF et al. Successfulるコスメトロジーに少しでも貢献できればと考えている。

treatment of bullous pemphigoid with omalizumab as
corticosteroid-sparing agent: report of two cases and（引用文献）

review of literature. J Eur Acad Dermatol Veneol 2016;１）Saito M, Stahley SN, Caughman CY et al. Signaling

30（10）: 1778-82− 161 −