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皮膚表皮における Enolase-1 の機能解析
東ヶ崎 健
3 略語一覧
本学位論文で使用した略語を以下に示す AD; Atopic dermatitis
BCA; Bicinchoninic acid BSA; Bovine serum albumin
DAPI; 4',6-diamidino-2-phenylindole
DMEM; Dalbecco’s modified eagle medium EASI; Eczema Area and Severity Index EDTA; Ethylenediaminetetraacetic acid
ELISA; Enzyme linked immune solvent assay HRP; Horseradish peroxidase
Ig; Immunoglobulin
LDH; lactate dehydrogenase NIH; National Institutes of health
NHEK; Normal human epidermal keratinocytes PBS; Phosphate-buffered saline
PBST; Phosphate-buffered saline with tween 20 PDVF; PolyVinylidene DiFluoride PL; Plasmin PLG; Plasminogen RIPA; Radioimmunoprecipitation SC; Stratum Corneum S.D.; standard deviation SDS; Sodium Dodecyl Sulfate S/N; signal-noise ratio
SCORAD; Scoring of Atopic Dermatitis TEWL; trans-epidermal water loss
TARC; thymus and activation-regulated chemokine TJ; Tight junction
TMB; 3, 3', 5, 5'-tetramethylbenzidine tPA; Plasminogen activator
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7 第1章 角層中 ENO1 の ELISA による定量方法の確立 第1節 序論 本研究では、ヒト角層中に高発現となる原因、さらに ENO1 量と皮膚状態との 関係性について調べることを目的として行った。ヒト皮膚は、一般に、性別、 年齢、部位などの要因に加え、紫外線や温湿度などの外的要因により変化する ため、ENO1 の発現量もこれらの要因により影響を受けることが予想された。こ のことから、多数の検体を複数回、長期にわたって安定的に定量する方法が必 要と考え、過去の報告で行われていた immuno bloting 法による方法ではなく、 Sandwich ELISA 法による定量方法を新規に確立することとした。 第2節 実験方法 1-2-1 ELISA 法確立の際に検討した試薬と検討の流れ Sandwich ELISA 法の確立の際に検討した固相化抗体、検出抗体、検量線用精 製タンパク抗原およびタンパク希釈液(角層中タンパク抽出液)を Table 1-1 に示す。 抗体 7 種類に対して、それぞれ固相化抗体、検出抗体として 49 通りの組み合 わせに、2 種類の検量線用精製タンパク抗原(Table 1-2)、2 種類のタンパク希 釈液(Table 1-3)をそれぞれ掛け合わせ合計 196 通りの組み合わせについて、検 討を行った。まず、抗原濃度 30ng/mL と Blank として希釈 Buffer のみを各組み 合わせに反応させて、Blank と抗原を添加した際の吸光差の大きい組み合わせを 選定した。さらに、選定された組み合わせに対し、濃度依存的な反応性を確認 するため、0.47~30ng/mL の精製タンパク抗原および希釈液のみ(Blank)を反 応させるとともに、角層の抽出液を反応させて、検量線内に検体の吸光度が納 まり、定量可能か確認を行った。さらに、反応特異性の確認を行うため、Western Blotting の検出値との相関性、アトピー性患者で高値となるか確認を行った。 Table 1-1 固相化または検出抗体一覧 No. 抗体製品名,製品番号 製造社名
#1 Rabbit polyclonal Antibody (H-300),#sc15343
SantaCruz 社
#2 Mouse monoclonal antibody (9E4), #H00002023-M10
Abnova 社
#3 Rabbit polyclonal Antibody, #ARP34374 Aviva system biology 社 #4 Rabbit polyclonal Antibody,
NB100-65252
Novus Biologicals 社
8 NBP1-42645
#6 Mouse monoclonal antibody (37E4), NBP-1-47595
Novus Biologicals 社
#7 Mouse monoclonal antibody (8G8), NBP1-69787
Novus Biologicals 社
Table 1-2 検量線用精製タンパク抗原一覧
No. 抗体製品名,製品番号 製造社名
A α-Enolase recombinant protein, #ab89248
Abnova 社
B α-Enolase recombinant protein, #α-Enolase(1-434)
ACR 社
Table 1-3 タンパク希釈用 Buffer 一覧
No. Buffer 名 製造社名
A T-PER buffer Thermo Fisher Scientific 社 B RIPA buffer Thermo Fisher Scientific 社
1-2-2 角層採取法および角層タンパクの抽出 角層の採取には、2.4cm 四方の角層チェッカー(アサヒプリテック社)を用い てテープストリッピング法により、頬部の角層を採取した(Fig. 1-1)。採取の 際には、メークや化粧品などによる角層中 ENO1 の定量性への影響を抑えるため、 採取前にメークを落とし、洗顔を行った後に、十分に水分を拭き取り、角層の 採取を行った。角層を採取した角層チェッカーは、あらかじめ 500mL の Tissue Protein Extraction Reagent (T-PER) buffer(Thermo Fisher Scientific 社) または Radioimmunoprecipitation (RIPA) buffer(Thermo Fisher Scientific 社)と、9mm のガラスビーズを入れた 2mL のエッペンチューブに入れて、ガラス ビーズ破砕機(TOMY 社)により、4℃で冷却しながら、4600rpm で 3 分間振盪破 砕させて角層細胞中のタンパク質を溶媒中に抽出した。尚、被験者間の角層中 ENO1 量を比較する際には、角層チェッカーにより採取された角層量の誤差を補 正するため、Bicinchoninic acid (BCA) protein assay kit (Thermo Fisher Scientific 社)を用いて総タンパク量を定量し、総タンパク量 1µg 当たりの ENO1 量により比較を行った。
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ELISA 反応は、96 well plate(IWAKI 社)を用いて行った。固相化抗体を 96 well plate へ結合させるため、Phosphate-buffered saline (PBS)に固相化抗体を 2ug/mL の濃度で希釈し、100μL/well 添加し、25℃ で 1 晩インキュベートし た。次に、Blocking 処理を行うため、StartingBlock™ (PBS) Blocking Buffer (Thermo Fisher Scientific 社)を 200μL/ Well 添加し、添加直後に後述の wash を行った。さらに、精製タンパク抗原または角層タンパクの抽出液を 100μ L/well 添加し、抗原と固相化抗体との結合反応を行うため 37℃で 2 時間イン キュベートした。抗原の残液を洗浄後、あらかじめ Biotin Labeling Kit-NH2
(同仁化学研究所)を用いてビオチン標識化された検出抗体を 1ug/mL となる よう StartingBlock™ (PBS) Blocking Buffer で希釈した後、96 Well plate に 100μL/well 添加し、抗原と検出抗体の結合反応を 37℃で 1.5 時間インキ ュベートして反応させた。その後、Streptavidin-Horseradish peroxidase (HRP)(R&D 社)を Reagent Diluent(R&D 社)で 100 倍に希釈して、100μL/well 添加し 30 分間 37℃でインキュベートさせた。さらに、3, 3', 5,
5'-tetramethylbenzidine(TMB)基質(Thermo Fisher Scientific 社)を 100 μL/well 添加して酵素反応により発色させ、20 分後に 1N 硫酸(関東化学社) を 100μL/well 添加して酵素反応を停止した。反応停止後、Spectra MAX190 (Molecular Device 社)を用いて 450nm の光波長で各ウェルの吸光度を測定し た。尚、反応停止を除く各工程間の wash には 0.05% Tween20/PBS (PBST)(Thermo Fisher Scientific 社)を 200μL/well を用いて 3 回の洗浄操作を行った。
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1 次抗体:Anti-ENO1 Mouse monoclonal antibody (abnova 社)、2 次抗体: Anti-Mouse IgG HRP antibody(Invitrogen 社)
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Fig. 1-1 角層を採取する角層チェッカーと頬部の採取方法
12 第3節 実験結果
1-3-1 抗体、抗原、希釈液の組み合わせ検討
角層中 ENO1 量の Sandwich ELISA 法のよる定量方法を確立するため、市販の 抗体 7 種類を固相化または検出用抗体として 49 通りの組み合わせに対して、2 種の抽出用 Buffer および検量線を作製するための 2 種類の精製タンパク抗原に ついて総当たりに反応性の検討を行った。まず、精製タンパク抗原 30ng/mL に 対する反応性を確認し、組み合わせの絞り込みを行った。その結果、RIPA Buffer を希釈液として用いた組み合わせのうち、Table 1-1 の固相化抗体 #2、#3 と検 出抗体 #7、Table 1-2 の精製タンパク抗原 A の組み合わせが、Blank との吸光 度差が大きかった。一方、RIPA buffer を用いたその他の組み合わせや、T-PER Buffer を希釈液として用いた組み合わせでは、吸光度の差が著しく低かった。 精製タンパク抗原 A を用いた全組み合わせの吸光度差を Fig. 1-2 に示す。この ことから、希釈液を RIPA Buffer、固相化抗体 #2,#3 の 2 種、検出抗体 #7、 精製タンパク抗原 A の組み合わせに絞った。
1-3-2 精製タンパクの濃度依存性の確認
1-3-1の項で絞った、RIPA buffer を希釈液とした#2-#7-A、#3-#7-A(固 相化抗体-検出抗体-精製タンパク抗原)の組み合わせについて、精製タンパク 抗原の濃度依存性の検証を行った。精製タンパク抗原の濃度は、4 倍公比で 4 点(0.47~30ng/mL)、および Blank を加えた合計 5 点で行った。その結果、ど ちらの組み合わせにおいても 5 回の測定において濃度依存性が認められたが(R = 0.998~1.000; n=5)、低濃度域の検量線の形状に違いがあり、#2-#7 の組み 合わせの方が全体的に低濃度でも吸光度差が大きく、また、比較的にアッセイ 間差も少なかった(#2-#7-A; CV 値:8%~22%, #3-#7-A; CV 値:14%~31%)(Fig. 1-3)。
1-3-3 角層中 ENO1 量の定量
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15 Fig. 1-3 ENO1 の精製タンパク抗原による濃度依存性グラフ #2-#7,#3-#7 の組み合わせによる、精製タンパク抗原を用いた濃度依存性のグ ラフを示す。値は、Blank との吸光度差を示し、エラーバーは標準偏差を示す。 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0.25 0.5 1 2 4 8 16 32 O .D . ( 450n m )
ENO1 recombinant protein Conc. (ng/mL)
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Fig. 1-5 ELISA 法と Western blotting 法による角層中 ENO1 量の相関性
8 名の角層中 ENO 量を ELISA 法により測定した値(pg/ ug protein)と Western Blotting 法による検出値との相関グラフを示す。 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 5000 10000 15000 20000 In te n si ty of w es tern bl o ti ng
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Fig. 1-6 健常者とアトピー性皮膚炎患者の角層中 ENO1 量の比較
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1-1-2の項で示した方法と同様、テープストリッピング法により、各部 位の角層を採取し、角層中のタンパクを RIPA Buffer により抽出した。角層中 ENO 量は、第 1 章で確立した sandwich ELISA 法を用いて、前述の1-1-3の 項に従って定量した。また、BCA protein assay kit を用いて、抽出した角層タ ンパク抽出液の総タンパク量を定量し、採取した角層量の誤差を補正するため、 被験者間の角層中 ENO1 量を比較する際には、総タンパク量 1µg 当たりの ENO1 量により比較を行った。
2-2-3 角層水分量と TEWL の測定
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Fig. 2-1 角層細胞の形態評価スコアの評価基準
27 Fig. 2-2 角層中 ENO1 量の性差
29 Fig. 2-4 35 名の角層中 ENO1 量の日差変動
30 Fig. 2-5 角層中 ENO1 量と年齢との関係
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Fig. 2-6 角層中 ENO1 量と皮膚バリア指標との相関解析グラフ 左 角層中 ENO1 量と TEWL の相関解析グラフ
右 角層中 ENO1 量と角層水分量(water content)の相関解析グラフ
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Fig. 2-7 角層中 ENO1 量と角層の形態的特徴の相関解析
左 角層中 ENO1 量と重層剥離度 (desquamative state of SC)との相関グラフ 中央 角層中 ENO1 量と細胞面積 (the corneocyte area)との相関グラフ 右 角層中 ENO1 量と有核細胞率 (rate of nucleated corneocytes)との相関グ
ラフ
36 Fig. 3-1 ヒト腹部皮膚における ENO1 の局在
健常女性ヒト腹部皮膚の免疫蛍光染色の写真。写真はいずれも、角層側を上 面に示し、表皮と真皮が観察されている。
37 Fig. 3-2 角化による ENO1 量の変化
39 第4章 皮膚バリア機能との関係解析 第1節 序論 本論文第2章において、角層中 ENO1 量が皮膚バリア機能と関係する可能性が 示唆された。ENO1 は、細胞内において解糖系酵素として知られる他、細胞の成 長制御、低酸素耐性能、アレルギー反応などの様々な生理的プロセスに関係し ていることが知られている[47-52]。特に、ENO1 は、癌細胞や活性化された免疫 細胞の細胞膜に発現し、Plasminogen receptor として機能し、細胞膜における Plasmin の働きを促進することが報告されている[53-57]。Plasmin は、セリン プロテアーゼの 1 種で、細胞外マトリクスおよびタイトジャンクションを分解 することが知られている。皮膚では、創傷治癒時に表皮基底層において細胞分 裂や細胞遊走を促し、表皮構造の再構成に重要な働きをすると考えられている [72]。一方、アトピー性皮膚炎患者の皮膚表面には Plasmin が高発現しており、 TJsの破壊を伴うバリア機能の低下に関わる可能性が示唆されている [73]。こ れらのことから、アトピー性皮膚炎の皮膚表面に高発現した ENO1 は、
Plasminogen receptor として機能し、Plasmin 活性を上昇させて皮膚バリア機 能を低下させる可能性が考えられる。そこで、本研究ではヒト表皮ケラチノサ イトに ENO1 を過剰発現させ、TJ を構成するタンパク質の発現量、バリア機能の 指標である Trans-epithelial electrical resistance (TEER)値、細胞間接着状 態の蛍光観察を行った。次に、表皮ケラチノサイトにおいても Plasminogen receptor として機能するか、ENO1 と Plasminogen の共染色により観察し、 Plasmin が細胞接着を破壊するか、plsaminogen 添加時の細胞の様子をタイムラ プス観察した。さらに、ENO1-Plasminogen 結合阻害剤であるトラネキサム酸を ENO1 高発現のケラチノサイトに添加し、TJ の構成タンパクの発現量、バリア機 能の評価を行い、ENO1 によるバリア機能への影響が、Plasmin を介しているか 調べた。 第2節 実験方法 4-2-1 細胞培養
Normal human epidermal keratinocytes (NHEK)細胞 (Lonza 社) を EpiLife® Medium (Life Technologies 社)を用いて培養を行った。細胞継代時には、0.01% トリプシン/ 0.004% Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)により NHEK 細 胞の接着を剥離させた。また、分化促進の際には、3mM の CaCl2を Humedia-KG2
additive set (Kurabo 社)に添加し、これを培地として用いて培養を行った。
4-2-2 ENO1 の過剰発現
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(Promega 社)または 3µg の ENO1 plasmid vector(Promega 社)を 1mL の無血清培 地 Opti-MEM(Promega 社)中に混合させて、30 分間室温でインキュベートし、 mixture を得た。あらかじめ 6 Well Plate(SUMIRON 社)またはψ3.5mm のガラ スボトムディッシュ(corning 社)に 3x105cells/well の濃度で播種し、播種 1
日後の培地を各条件の mixture 1mL に交換した。mixture 添加後、2 時間 37℃・ 5%CO2 下でインキュベートさせた後、培地を EpiLife® Medium に交換し、さらに 37℃・5% CO2下で各試験による条件でインキュベートした。
4-2-3 ENO1 阻害剤、トラネキサム酸添加実験
ENO1 阻害剤または ENO1-PLG 結合阻害剤のヒト表皮ケラチノサイトへの効果を 評価するため、10μg/ mL の Anti-ENO-1 Mouse monoclonal 抗体(Abnova 社)、 比較対象として 10μg/ mL の Anti-Mouse-IgG 抗体(BD Biosciences 社)の存 在下または非存在下で NHEK 細胞を 37℃・5% CO2下で 1 時間インキュベートした。 また、ENO1 と plasmongen の結合を阻害した際の、ヒト表皮ケラチノサイトのバ リア機能の評価を行うため、10mM のトラネキサム酸(Sigma-Aldrich 社)を NHEK 細胞に添加し、37℃・5% CO2下で 1 時間インキュベートした。 4-2-4 Western blotting
ENO1 および TJ の発現量を比較するため、Western blotting 法により、各種 タンパクの検出を行った。細胞中のタンパクを抽出するため、6 Well plate に 播種した NHEK 細胞に遺伝子導入し、導入後 3mM CaCl2を含む培地(4-2-1)
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てβ-actin のシグナル値により各タンパクのシグナル値を補正し、さらに control を 1 とした相対値による解析を行った。
1 次抗体:Anti-ENO1 mono clonal antibody (abnova 社)、Anti-Claudin-1 poly clonal antibody (Abcam 社)、Anti-Claudin-4 poly clonal antibody (Abcam 社)、 Anti-E-Cadherin poly clonal antibody (QED bioscience 社)、 occludin mono clonal antibody (Thermo Fisher Scientific 社) Anti-β-actin mono clonal antibody (SantaCruz Biotechnology 社)。2 次抗体: HRP-Rabbit-IgG (Invitrogen 社)、anti-mouse monoclonal IgG (H + L) (Invitrogen 社)。
4-2-5 表皮ケラチノサイトの TEER 値 の測定
表皮ケラチノサイトへの ENO1 過剰発現や各種阻害剤のバリア機能への影響を 調べるため、TEER 値を指標として、各条件の NHEK 細胞の測定を行った。12 well Trans-well 0.4 μm polyester membrane inserts (Corning 社)に NHEK 細胞を 播種し、遺伝子導入後さらに 3mM CaCl2を含む培地(4-2-1)で 2 日間分化
促進培養させた。TEER 値は、Millicell-ERS voltmeter (Millipore 社)を用い て単位面積当たりの電気抵抗値(Ω・cm2)を各 well 当たり 3 回計測し、その平均 値を解析に用いた(Fig. 4-1)。
4-2-6 細胞免疫染色と蛍光顕微鏡観察
ENO1 を過剰発現させた細胞の TJ の状態や、NHEK 細胞内における ENO1 および Plasminogen の局在を観察するため、免疫蛍光染色を行った。コラーゲンコート されたガラスボトムデッシュ(IWAKI 社)に NHEK 細胞を播種し、遺伝子導入し て 2 日後、4%パラフォルムアルデヒド/PBS(関東化学社)で、1 時間 4℃で固定 し、さらに StartingBlock™ (PBS) Blocking Buffer を用いて 30 分室温でブロ ッキング処理を行った。ブロッキング処理後、各 NHEK 細胞に後述の 1 次抗体を StartingBlock™ (PBS) Blocking Buffer 中に 500 倍で希釈して添加し、3 時間 室温で静置後、残存した 1 次抗体を 0.1% PBST で洗浄除去し、蛍光標識のため 後述の 2 次抗体および細胞核染色用の DAPI(同仁化学社)を StartingBlock™ (PBS) Blocking Buffer 中にそれぞれ 1000 倍、5000 倍で希釈して添加し、1 時 間室温で静置し蛍光ラベル標識した。蛍光観察には、走査型共焦点レーザー顕 微鏡 FV-1000(Olympus 社)を用い、60x 油浸対物レンズ(開口数 1.4)により 撮像を行った。
42 4-2-7 Plasminogen 添加時の細胞膜のタイムラプスイメージング解析 Plasmin によるヒト表皮ケラチノサイトの細胞膜への影響を調べるため、NHEK 細胞への Plasminogen 添加実験を行った。コラーゲンコートされたガラスボト ムデッシュ(IWAKI 社)に NHEK 細胞を播種し、コンフルエントに増殖したこと を確認した後、3mM CaCl2を含む培地(4-2-1)で 2 日間分化促進培養を行
った。分化促進させた NHEK 細胞の細胞膜を Cell-Mask (Thermo Fisher
Scientific 社)を用いてそれぞれ生細胞蛍光染色し、顕微鏡下で観察しながら、 Plasminogen の精製タンパク(和光純薬工業株式会社)を終濃度 10 μg/ml となる ように添加し、細胞間接着の様子を観察した。観察には、走査型共焦点レーザ ー顕微鏡 FV-1000(Olympus 社)を用い、60x 油浸対物レンズ(開口数 1.4)に より、20 seconds/flame の速度で 20 分間撮像を行った。 4-2-8 統計解析 統計解析は、2 群間の比較検定は、スチューデントの t 検定、多群間の比較検 定はウィルコクソンのサインランク検定にて行った。相関解析は、Pearson の相 関解析法により検定を行った。全ての統計解析は、BellCurve for Excel ver.7.0 (ソーシャルサーベイリサーチインフォメーション株式会社)で実施し、p 値が 0.05 未満を統計学的に有意であると判断し*P < 0.05、** P < 0.01、***P < 0.001
44 第3節 実験結果 4-3-1 NHEK 細胞の ENO1 過剰発現によるバリア破壊 ヒト表皮ケラチノサイトにおける ENO1 発現量と皮膚バリア機能の関係を明ら かにするため、NHEK 細胞への ENO1 の過剰発現を行い、TJ の構成タンパクの発 現量、TEER 値、細胞接着状態の観察を行った。まず、NHEK 細胞にリポフェクシ ョン法により ENO1 の過剰発現ベクターを遺伝子導入したところ、NHEK 細胞での ENO1 発現が有意に増加したことを確認した(vs control: p = 0.005, vs control vector: p = 0.002)。次に、ENO1 過剰発現させた NHEK 細胞を分化促進させた 後、抗 ENO1 IgG または比較対象として Mouse IgG 抗体の存在・非存在下におけ る NHEK 細胞の claudin-4、E-Cadherin、tricellulin および ocludin の発現量 を Western blotting 法により検出した。その結果、NHEK 細胞における claudin-4、 E-cadherin、tricellulin、occludin-1 の発現量は、ENO1 の過剰発現によって 有意に減少した(claudin-4 p = 0.023、E-cadherin: p = 0.032、tricellulin: p = 0.007、occludin-1: p < 0.001 いずれも control vector を導入した NHEK 細胞との比較)。さらに、ENO1 過剰発現による claudin-4、E-cadherin、 tricellulin、occludin の減少は、10μg/ mL の Anti-ENO-1 Mouse monoclonal 抗体の添加によって抑制されたが(claudin-4 p = 0.044、E-cadherin: p = 0.018、tricellulin: p = 0.007、occludin-1: p = 0.028)、コントロールと した 10μg/ mL の Anti-Mouse-IgG 抗体を添加した際には抑制されなかった(Fig. 4-1)。また、これらの条件下における NHEK 細胞の TEER 値を測定した。ENO1 を 過剰発現させた NHEK 細胞では、Control ベクターを導入した NHEK 細胞に比べて TEER 値が低下したが(p = 0.008)、10μg/ mL の Anti-ENO-1 Mouse monoclonal 抗体の添加により、TEER 値の減少は抑制され(P = 0.041)、Control ベクター を導入した NHEK 細胞の TEER 値と同程度であった。一方、Anti-Mouse-IgG 抗体 を添加した NHEK 細胞の TEER 値は、抑制されなかった(Fig. 4-2)。さらに、 ENO1 を過剰発現させた NHEK 細胞の細胞間接着の状態を免疫蛍光染色で観察した ところ、細胞間隙が多く観察された(Fig. 4-3)。
4-3-2 NHEK 細胞における ENO1 と Plasminogen の局在性と Plasmin による 細胞間接着への影響
46
Fig.4-1 ENO1 を過剰発現した際の TJ 構成タンパクの発現量
47 Fig. 4-2 ENO1 を過剰発現した際の TEER 値
48 Fig. 4-3 NHEK 細胞の細胞間接着の状態
49
Fig. 4-4 NHEK 細胞の ENO1、Plasminogen および細胞核の 3 重免疫蛍光染色像 左 Plasminogen と細胞核の Merge 画像
中央 ENO1 と細胞核の Merge 画像 右 3 重蛍光染色の Merge 画像。
50
Fig. 4-5 Plasmin 添加前後の細胞間隙のタイムラプス画像
51
Fig. 4-6 トラネキサム酸添加時の TJ の構成タンパクの発現量
52 Fig. 4-7 PlasminTEER 値
53 第4節 考察
55
Fig. 4-8 皮膚中 ENO1 と皮膚バリア機能との関係のモデル模式図
56 総括 アトピー性皮膚炎は、再発性の慢性疾患であり、病変部では皮膚の炎症に伴 い、かゆみが増し、掻破の刺激などによって、皮膚バリア機能の低下や被刺激 性の亢進、湿疹がますます悪化する負のスパイラルを生じうる。このことから、 アトピー性皮膚炎の発症を早期の段階で抑え、予防することが、疾患をコント ロールする上で重要である。しかし、アトピー性皮膚炎の発症のメカニズムは、 非常に複雑であり依然として解明されていない。個々で臨床的特徴は異なり、 最善の治療法を選択するための診断には困難が伴う。これらの背景から、多様 な皮膚状態(特に発症前、初期段階の皮膚状態)を客観的かつ正確に評価する 指標を確立することは、重要な課題といえる。 近年、角層細胞中のタンパク質をバイオマーカーとして評価する新たな皮膚 評価法が開発されている[44,45]。角層細胞は、テープストリッピング法により 非侵襲的かつ局所的に採取可能である。本研究では、アトピー性皮膚炎患者の 角層中に多く含まれる ENO1 について、皮膚状態との関係、皮膚における発現分 布、表皮細胞における機能について調べ、アトピー性皮膚炎や皮膚状態を評価 する新たなバイオマーカーとしての可能性や、アトピー性皮膚炎の治療の新た な標的としての可能性について検討を行った[46]。 第 1 章では、角層中 ENO1 量について、多検体を安定的かつ特異的に定量する 方法として、Sandwich ELISA 法を検討した。固相化および検出抗体、検量線用 精製タンパク抗原、希釈および抽出液について、196 通りの組み合わせの中から 選定し、角層中 ENO1 量を定量可能な Sandwich ELISA 法を確立した。本方法に おいてもアトピー性皮膚炎と健常者は、有意に異なることが示され、さらに、 その違いを定量的に算出することを可能とした。また、本方法では、アトピー 性皮膚炎と健常者の比較だけではなく、健常な皮膚における日常の変化も検出 可能な定量精度を有していることが示され、アトピー性皮膚炎を発症前の状態 でも評価できる可能性があると考えられた。
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