リアルタイムイメージング法による表皮細胞間接着分子の機能解析

• 研究課題/領域番号: 14370262
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 皮膚科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 西川 武二 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (50051579)
• 研究分担者: 田中 勝 (由中 勝) 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (40188339) ; 天谷 雅行 慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (90212563) ; 石河 晃 慶應義塾大学, 医学部, 専任講師 (10202988) ; 永尾 圭介 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (40286521) ; 高江 雄二郎 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (00306367)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 13,400千円 (直接経費: 13,400千円); 2004年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 2003年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円); 2002年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
• キーワード: 細胞接着 / デスモグレイン / カドヘリン / ケラチン / 天疱瘡 / 自己抗体 / アデノウイルス / 細胞骨格

研究概要

本研究では、蛍光蛋白質を用いて、表皮細胞間接着において重要な役割をするデスモゾーム関連蛋白のリアルタイムイメージング法を開発するとともに、天疱瘡における抗デスモグレイン3(Dsg3)IgG自己抗体反応後の細胞間接着におけるそれぞれの蛋白の空間的情報(細胞内局在)及び時間的情報(経時変化)を解析し、全く新しい観点からデスモゾーム関連蛋白の機能解析を行った。GFP融合ケラチン14をアデノウイルス発現系を用いて正常ヒト表皮角化細胞(NHEK細胞)に遺伝子導入したところ、導入したケラチン線維は角化細胞内で網状の構造を示すと共に、培養液中のCa濃度を上昇させることで接着面へのinsertionが見られることが明らかとなった。また角化細胞に抗Dsg3 IgG抗体を反応させたところ、角化細胞同士の接着障害が見られると共に、Dsg3の細胞内へのinternalizationおよびケラチン線維の細胞膜からのretractionが生じることが、経時的固定後の観察ならびにデルタヴィジョンを用いたリアルタイムイメージング法の両方により明らかとなった。また角化細胞における接着障害能の異なる抗Dsg3 IgG抗体を角化細胞に反応させた際、Dsg3とケラチンの挙動に違いが見られることを細胞レベルで明らかにした。本研究の成果は、天疱瘡における水疱形成機序を分子レベルで解明する上での新しい所見を得るのみならず、表皮細胞間接着の分子機構についても新しい視点を導入するものと考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] In vitro keratinocyte dissociation assay for evaluation of the pathogenicity of anti-desmoglein 3 IgG autoantibodies in pemphigus vulgaris. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Harada R, Matsuo I, Shirakata Y, Hashimoto K, Amagai M.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 124 ページ: 939-946
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] In vivo ultrastructural localization of the desmoglein 3 adhesive interface to the ultrastructural localization of the desmoglein 3 adhesive interface to the desmosome mid-line. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Ishiko A, Ota T, Saito H, Oka H, Tsunoda K, Amagai M, Nishikawa T.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 124 ページ: 984-989
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] In vitro keratinocyte dissociation assay for evaluation of the pathogenicity of anti-desmoglein 3 IgG autoantibodies in pemphigus vulgaris. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Harada R, Matsuo I, Shirakata Y, Hashimoto K, Amagai M.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol. 124 ページ: 939-946
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] In vivo ultrastructural localization of the desmoglein 3 adhesive interface to the ultrastructural localization of the desmoglein 3 adhesive interface to the desmosome mid-line. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Ishiko A, Ota T, Saito H, Oka H, Tsunoda K, Amagai M, Nishikawa T.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol. 124 ページ: 984-989
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] In vitro keratinocyte dissociation assay to evaluate pathogenic activity in blister formation by anti-desmoglein 3 IgG autoantibodies in pemphigus vulgaris. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Harada R, Matsuo I, Shirakata Y, Hashimoto K, Amagai M
  • 雑誌名: J Invest Dermatol (In press)
• [雑誌論文] In vivo ultrastructural localization of the desmoglein 3 adhesive interface to the desmosome mid-line (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Ishiko A, Ota T, Saito H, Oka H, Tsunoda K, Amagai M, Nishikawa T
  • 雑誌名: J Invest Dermatol (In press)
• [雑誌論文] IgG binds to desmoglein 3 in desmosomes and causes a desmosomal split without keratin retraction in a pemphigus mouse model. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Ishiko A, Ota T, Tsunoda K, Amagai M, Nishikawa T.
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 122 ページ: 1145-1153
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Auto-reactive B cells against peripheral antigen, desmoglein 3, escape from tolerance mechanism. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ota T, Aoki-Ota M, Tsunoda K, Simoda K, Nishikawa T, Amagai M, Koyasu S.
  • 雑誌名: Int Immunol 16 ページ: 1487-1495
  • NAID: 10013567441
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] IgG binds to desmoglein 3 in desmosomes and causes a desmosomal split without keratin retraction in a pemphigus mouse model. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shimizu A, Ishiko A, Ota T, Tsunoda K, Amagai M, Nishikawa T
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 122 ページ: 1145-1153
• [雑誌論文] Auto-reactive B cells against peripheral antigen, desmoglein 3, escape from tolerance mechanism (2004)
  • 著者名/発表者名: Ota T, Aoki-Ota M, Tsunoda K, Simoda K, Nishikawa T, Amagai M, Koyasu S
  • 雑誌名: Int Immunol 161 ページ: 1487-1495
  • NAID: 10013567441
• [雑誌論文] A mouse model of pemphigus vulgaris by adoptive transfer of naive splenocytes from desmoglein 3 knockout mice (2004)
  • 著者名/発表者名: Aoki-Ota M, Tsunoda K, Ota T, Iwasaki T, Koyasu S, Amagai M, Nishikawa T
  • 雑誌名: Br J Dermatol 151 ページ: 346-354
• [雑誌論文] Conformational epitope mapping of antibodies against desmoglein 3 in experimental murine pemphigus vulgaris (2004)
  • 著者名/発表者名: Anzai H, Fujii Y, Nishifuji K, Aoki-Ota M, Ota T, Amagai M, Nishikawa T.
  • 雑誌名: J Dermatol Sci 35 ページ: 133-142
  • NAID: 10016184597
• [雑誌論文] Induction of pemphigus phenotype by a mouse monoclonal antibody against the amino-terminal adhesive interface of desmoglein 3. (2003)
  • 著者名/発表者名: Tsunoda K, Ota T, Aoki M, Yamada T, Nagai T, Nakagawa T, Koyasu S, Nishikawa T, Amagai M.
  • 雑誌名: J Immunol 170 ページ: 2170-2178
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ota T, Amagai M, Watanabe M, Nishikawa T: "No involvement of IgG autoantibodies against extracellular domains of desmoglein 2 in paraneoplastic pemphigus or inflammatory bowel diseases."J Dermatol Sci. 32. 137-141 (2003)
• [文献書誌] Ohyama M, Ota T, Aoki M, Tsunoda K, Harada R, Koyasu S, Nishikawa T, Amagai M.: "Suppression of the immune response against exogenous desmoglein 3 in desmoglein 3 knockout mice : An implication for gene therapy"J Invest Dermatol. 120. 610-615 (2003)
• [文献書誌] Futei Y, Amagai M, Hashimoto T., Nishikawa T: "Conformational epitope mapping and IgG subclass distribution of desmoglein 3 in paraneoplastic pemphigus"J Am Acad Dermatol. 49. 1023-1028 (2003)
• [文献書誌] Nishifuji K, Amagai M, Ota T, Nishikawa T, Iwasaki T: "Cloning of canine desmoglein 3 and immunoreactivity of serum antibodies in human and canine pemphigus vulgaris with its extracellular domains."J Dermatol Sci. 32. 181-191 (2003)
• [文献書誌] Shimizu A, Ishiko A, Ota T, Tsunoda K, Amagai M, Nishikawa T: "IgG binds to desmoglein 3 in desmosomes and causes a desmosomal split without keratin retraction in a pemphigus mouse model."J Invest Dermatol. (in press). (2004)
• [文献書誌] Aoki-Ota M, Tsunoda K, Ota T, Iwasaki T, Koyasu S, Amagai M, Nishikawa T: "A mouse model of pemphigus vulgaris by adoptive transfer of naive splenocytes from desmoglein 3 knockout mice."Br J Dermatol. (in press). (2004)
• [文献書誌] Tsunoda K, Ota T, Aoki M, Yamada T, Nagai T, Nakagawa T, Koyasu S, Nishikawa T, Amagai M: "Induction of pemphigus phenotype by a mouse monoclonal antibody against the amino-terminal adhesive interface of desmoglein 3"J Immunol. 170. 2170-2178 (2003)
• [文献書誌] Ohyama M, Ota T, Aoki M, Tsunoda K, Harada R, Koyasu S, Nishikawa T, Amagai M: "Suppression of the immune response against exogenous desmoglein 3 in desmoglein 3 knockout mice: An implication for gene therapy"J Invest Dermatol. (in press). (2003)
• [文献書誌] Kobayashi M, Amagai M, Kuroda-Kinoshita K, Hashimoto T, Shirakata Y, Haslumoto K, Nishikawa T: "BP180 ELISA using bacterial recombinant NC16a protein as a diagnostic and monitoring tool for bullous pemphigoid"J Dermatol Sci. 30. 224-2323 (2002)
• [文献書誌] Cheng SW, Kobayashi M, Kinoshita-Kuroda K, Tanikawa A, Amagai M, Nishikawa T: "Monitoring disease activity in pemphigus with enzyme-linked immunosorbent assay using recombinant desmogleins 1 and 3"Br J Dermatol. 147. 261-265 (2002)
• [文献書誌] Shimizu A, Ishiko A, Ota T, Tsunoda K, Koyasu S. Amagai M, Nishikawa T: "Ultrastructural changes in mice actively producing antibodies to desmoglein 3 parallel those in patients with pemphigus vulgaris"Arch Dermatol Res. 294. 318-323 (2002)
• [文献書誌] Ohyama M, Amagai M, Tsunoda K, Ota T, Koyasu S. Hata J, Umezawa A, Nishikawa T: "Immunologic and histopathologic characterization of an active disease mouse model for pemphigus vulgaris"J Invest Dermatol. 118. 199-204 (2002)