ケラチン遺伝子変異の違いによる単純型表皮水疱症の病態への影響と個別化医療の開発

表皮水疱症（EBS)でみられるケラチン（K）14変異の違いが、表皮細胞の恒常性に異なった影響を与えるとの仮説を立てた。そこで、K14野生型（WT）とEBSでみられる2つの変異（R125C、G364RFr*118）をドキシサイクリン（Dox）誘導性に発現するHaCaT細胞株を作成し、この3つの細胞株を用いて、細胞質内の変異K14異常凝集が細胞骨格構造に与える影響について比較検討を行った。蛍光染色で観察したところ、K14細胞質内凝集体の割合は、WT8.3±5.5％、R125C 38.0±16.6％、G364RFr*118 77.3±6.3％であり、G364RFr*118で有意に最も高度であることが分かった（P＜0.001)。また、K14とペアを形成するK5の凝集も高度であった。さらに、K14異常凝集体によって、β-チュブリンの分布に偏りを生じており、K14が結合するデスモソーム構成蛋白デスモグレインの発現が弱く、分布に異常を生じることが分かった。以上から、K14 G364RFr*118は、K14異常凝集体を形成することによって、ホットスポット変異R125Cよりも高度な細胞骨格の脆弱性を引き起こす可能性があると考えた。ミトコンドリアは細胞質内に存在する細胞質内小器官で、エネルギー生成やアポトーシスに関与する。表皮ケラチノサイトにおいて、ミトコンドリアはK14およびチュブリンを足場に細胞質内を移動し機能することが報告されている。そこで、K14変異の違いが、ミトコンドリアの分布に異なった影響を及ぼすかミトコンドリア染色行い、比較検討した。その結果、ミトコンドリアはWTでは核周囲に有意に分布するが、R125C、G364RFr*118では核周囲の分布が損なわれ、細胞質辺縁で分布が増加することが確認された。K14変異はミトコンドリアの細胞質内の局在に影響することが分かった。

表皮水疱症（EBS)でみられるケラチン（K）14変異の違いが、表皮細胞の恒常性に異なった影響を与えるとの仮説を立てた。そこで、K14野生型（WT）とEBSでみられる2つの変異（R125C、G364RFr*118）をドキシサイクリン（Dox）誘導性に発現するHaCaT細胞株を作成し、この3つの細胞株を用いて、細胞質内の変異K14異常凝集が細胞骨格構造に与える影響について比較検討を行った。蛍光染色で観察したところ、K14細胞質内凝集体の割合は、WT8.3±5.5％、R125C 38.0±16.6％、G364RFr*118 77.3±6.3％であり、G364RFr*118で有意に最も高度であることが分かった（P＜0.001)。また、K14とペアを形成するK5の凝集も高度であった。さらに、K14異常凝集体によって、β-チュブリンの分布に偏りを生じており、K14が結合するデスモソーム構成蛋白デスモグレインの発現が弱く、分布に異常を生じることが分かった。以上から、K14 G364RFr*118は、K14異常凝集体を形成することによって、ホットスポット変異R125Cよりも高度な細胞骨格の脆弱性を引き起こす可能性があると考えた。ミトコンドリアは細胞質内に存在する細胞質内小器官で、エネルギー生成やアポトーシスに関与する。表皮ケラチノサイトにおいて、ミトコンドリアはK14およびチュブリンを足場に細胞質内を移動し機能することが報告されている。そこで、K14変異の違いが、ミトコンドリアの分布に異なった影響を及ぼすかミトコンドリア染色行い、比較検討した。その結果、ミトコンドリアはWTでは核周囲に有意に分布するが、R125C、G364RFr*118では核周囲の分布が損なわれ、細胞質辺縁で分布が増加することが確認された。K14変異はミトコンドリアの細胞質内の局在に影響することが分かった。