アトピー性皮膚炎および乾癬における汚染物質の関与 (DIAhR)

I. はじめに 汚染はエクスポソームの重要な要素であり、人間の健康との関連性が確立されています。 2019年、汚染は900万人の早期死亡の原因であると推定され、世界中で死亡率の第4位の主要な危険因子となっています。 過去 20 年間で、公害による死亡者数は 66% 増加しました。 これは、工業化、制御されない都市化、人口増加、化石燃料の燃焼、一部の地域での制限政策の欠如が原因です。

皮膚層は、体の完全性と恒常性を維持するために不可欠な機械的および生物学的障壁を形成する複雑な細胞ネットワークで構成されています。 汚染は、バリアを通過したり、吸入や摂取によって体循環に侵入したりすることにより、この機能を直接損なう可能性があります。

アトピー性皮膚炎 (AD) および乾癬は、遺伝的素因、免疫調節不全、環境要因などの多要因が原因となる慢性炎症性皮膚疾患です。 疫学研究では、大気汚染とこれらの病気の発症との間に正の相関があることが示されています。

有病率が高く、症状が患者の生活の質に及ぼす影響を考慮すると、これらの疾患におけるエクスポソームをより深く理解することは大きな課題となっています。

実験研究では、芳香族炭化水素受容体 (AhR) 経路が、乾癬およびアルツハイマー病に対する汚染物質の影響において重要な役割を果たしていることが実証されています。 AhR は環境汚染物質への応答に関与する転写因子であり、シャペロンタンパク質との細胞質複合体中では不活性のままです。 リガンドと結合すると、AhR は核に移行し、その核パートナーである Arnt と二量体化します。 複合体の活性化により、プロモーターに生体異物応答エレメント (XRE) として知られるコンセンサス配列を含む多数の遺伝子が発現します。

AhR の活性化リガンドは、環境中に見られる生体異物、主に多環芳香族炭化水素 (PAH)、ダイオキシン、およびいわゆる「ダイオキシン様」化合物で構成されています 12。 このシグナル伝達経路は、さまざまな外因性化合物から身体を解毒するための「適応」反応と考えられています。 しかし、このような薬剤による AhR の長期活性化は炎症過程の調節解除をもたらし、乾癬やアルツハイマー病の発症に寄与する可能性があります。

アリール炭化水素受容体 (AhR) は、生体異物代謝に関与する酵素の多重遺伝子ファミリーのメンバーであるシトクロム 1A1 (CYP1A1) および 1B1 (CYP1B1) の転写を制御します。 これらの酵素は、HAP の求電子性代謝産物への生物活性化を触媒し、炎症反応の重要な役割を担う NFκB の活性化につながります。 これらの CYP1 酵素は、触媒サイクル中に活性酸素種 (ROS) を生成し、酸化ストレスを生成します。 さらに、AhR は、IL1β、TNFα、IL23、IL17、IFNγ などの炎症誘発性サイトカインの発現の制御にも関与しています。 これは、Th17 リンパ球と制御性 T 細胞 (Treg) の間のバランスに直接影響を与える可能性があり、皮膚の炎症過程に寄与する可能性があります。

ただし、慢性炎症性皮膚疾患の病因における AhR の役割をより明確に定義するには、さらなる研究が必要です。 これは、特に環境リスク要因が素因と関連している場合に、これらの病気の管理と予防に役立ちます。

II.客観的：

外因性リガンドによる AhR の活性化が、アトピー性皮膚炎および乾癬の発症に役割を果たしているのではないかという仮説が立てられています。

主な目的は、症例と対照の間で AhR 経路活性化マーカーのレベルを比較することです。

第二の目的には、AhR リガンドへの環境曝露と患者の疾患の重症度との相関関係が含まれます。

最後に、ベンゾ (a) ピレンによる in vitro 刺激後の培養末梢血単核球 (PBMC) における炎症マーカーと AhR 活性化マーカーの発現を比較します。

Ⅲ．材料と方法：

私たちは症例対照研究を実施します。

• 症例：乾癬やアトピー性皮膚炎に相当する慢性炎症性皮膚疾患の患者。
• 対照: これらの病状を持たずに皮膚科を受診する人々。

患者と対照を含むすべての参加者は、通常の医療ケアの一環として診察/入院および生物学的検査を受けます。 プロトコールの一部として実行される手順は、彼らのケアを妨げません。

毒物学的分析のために 10 ml の血液サンプルが採取されます。 炎症マーカーおよびAhR活性化マーカーの評価のために20mlの血液が採取されます。

A. 汚染物質の測定 血液サンプルは遠心分離され、血清が収集され、血中のダイオキシンが分析されるまで -20℃ で保存されます。 血液中の 2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-p-ダイオキシン (TCDD) およびポリクロロビフェニル 118 (PCB118) は、高分解能質量分析計 (GC-HR-MS) と組み合わせたガスクロマトグラフィーを使用して測定されます。

PAH への曝露の生物学的モニタリングでは、高速液体クロマトグラフィー質量分析法 (LC-MS-MS) を使用して尿中の 1-ヒドロキシピレン (1-OHP) が測定されます。

B. 炎症マーカーおよびAhR活性化マーカーの評価

• PBMC は、標準的な Ficoll® 勾配プロトコルを使用して 20 mL の血液サンプルから分離されます。 単離された細胞と血清は、AhR シグナル伝達経路に関するその後の実験のために等分され、凍結されます。
• 酵素結合免疫吸着検定法 (ELISA) は、炎症誘発性サイトカイン IL1β、TNFα、IL23、IL17、および IFNγ を測定するために使用されます。
• マロンジアルデヒド (MDA) 濃度は、活性酸素種 (ROS) によって引き起こされる酸化ストレスのレベルを示す脂質過酸化のバイオマーカーとして ELISA 法を使用して測定されます。
• 蛍光標識モノクローナル抗体 (CD4、CD25、CD127、FOXP3、Il17) を蛍光活性化セルソーター (FACS) で使用して、PBMC 内のさまざまなリンパ球集団の数と比率を評価します。 調査はTh17とTregレベルに焦点を当てます。
• FACS は、特異的標的化後の PBMC における AhR 標的遺伝子のプロトタイプである CYP1A1 および CYP1B1 の発現を評価するために使用されます。
• AhR および NfkB の活性画分の発現レベルは、直接免疫蛍光法を使用して測定されます。
• ＰＢＭＣは、細胞インキュベーター（３７℃、５％ＣＯ２＋制御湿度）内で抗ＣＤ３＋／－ＢａＰ（５０ｎＭ）とともに４８～７２時間培養される。 酸化ストレス、炎症誘発性サイトカイン、AhR 経路の評価などの関心のあるパラメーターは、BaP の存在下または非存在下で抗 CD3 によるリンパ球の再活性化後に再評価されます。