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本研究では、免疫毒性物質による皮膚アレルギー誘発における異物代謝酵素の役割を解析し、より高感度な検出法の開発を目指した。まず、ヒト皮膚角化細胞株であるHaCaTにおける転写因子の活性化と免疫毒性との関連性を評価し、モニタリング細胞としてHaCaT-Nrf2-Lucを樹立した。
皮膚局所における異物代謝酵素遺伝子発現をヒト培養細胞株および肝臓と比較した。その結果、皮膚組織では培養細胞株や肝臓に比べて、異物代謝酵素遺伝子（CYP1A1、CYP1B1、CYP2E1およびCYP3A4）の発現がいずれも著しく低い結果となった。また、培養細胞間で比較すると、HaCaTは複数のP450分子種を比較的高く発現していることが明らかとなった。
そこで、HaCaT-Nrf2-Luc細胞に対して、様々なP450阻害剤の存在下で免疫毒性物質を処理し、Nrf2の活性化を指標としてその免疫毒性に及ぼすP450の寄与を検討した。陽性物質として知られるジニトロクロロベンゼンは6時間処理でNrf2を活性化し、この活性化は非特異的P450阻害剤であるSKF525Aで阻害されなかった。一方、オイゲノール、イソオイゲノール、シナミルアルコールなどの化合物では、6時間処理に比べ24時間処理でより強いNrf2 が確認され、また、これらによるNrf2活性化はSKF525Aの前処理により有意に低下した。また、CYP1A1やCYP2E1の阻害剤処理時には、化学物質によって異なる応答性を示した。
これらの結果から、ある種の皮膚感作性物質はHaCaT細胞内に発現しているP450酵素により活性化／解毒され、その皮膚感作性が変化することが示唆された。また、免疫毒性試験に繁用されるTHP-1細胞ではこれら酵素の発現がほとんどないために、その影響が異なることが示唆された。
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