ビフォナゾールがヒト三次元皮膚モデルにおいてUVBまたはヒスタミンチャレンジ後に抗炎症効果を発揮することを明らかにした

Bifonazole Exerts Anti-Inflammatory Effects in Human Three-Dimensional Skin Equivalents after UVB or Histamine Challenge.

• Laura Huth
• Yvonne Marquardt
• Ruth Heise
• Katharina Fietkau
• Norbert-Heinz Becker
• Sebastian Huth
• Jens Malte Baron

抄録

背景:

広範囲イミダゾール系抗真菌薬としての役割に加えて，ビフォナゾール（BFZ）の抗炎症作用がヒト臨床試験だけでなく動物モデルでも確認されています。BFZはヒスタミンホエール・テストおよび紫外線照射後の試験において、ヒドロコルチゾンと同等の抗炎症効果を示した。しかし、BFZの抗炎症作用の分子機構はよくわかっていない。

BACKGROUND: In addition to its role as a broad-spectrum imidazole antifungal drug, data from animal models as well as human clinical trials also demonstrated an anti-inflammatory efficacy of bifonazole (BFZ). In the histamine wheal test and after UV radiation, BFZ showed antiphlogistic effects that were comparable to those of hydrocortisone. However, the underlying molecular mechanisms of the anti-inflam-matory properties of BFZ are poorly understood.

方法:

炎症のメディエーターとしてマクロファージを含む全厚3次元（3D）皮膚モデルを用いたin vitro試験を実施しました。我々は2つの実験セットを実施しました。最初のセットでは、我々は炎症を誘発するためにUVB照射に我々のモデルを露出させた。第二のアプローチでは、培地にヒスタミンを添加した。両方のアプローチにおいて、モデルをBFZを含む軟膏またはプラセボ軟膏で24時間局所的に処理した後、その効果を組織学的に、またマイクロアレイおよび定量的リアルタイムPCR分析で調べた。

METHODS: Performing an in vitro study we used full-thickness three-dimensional (3D) skin models containing macrophages as mediators of inflammation. We conducted two sets of experiments. In a first set we exposed our models to UVB irradiation to provoke an inflammation. A second approach used the addition of histamine into the culture medium. In both approaches, models were treated topically with a BFZ-containing ointment or a placebo ointment for 24 h, and then the effects were examined histologically as well as with microarray and quantitative real-time PCR analyses.

結果:

組織学的検査の結果、BFZ含有軟膏はモデル皮膚内でUVB及びヒスタミンによる障害を再構成していることが確認された。UVB照射後にBFZ含有軟膏で処理したモデルを用いて遺伝子発現プロファイリングを行ったところ、分化マーカー（フィラグリン、ロリクリン、ケラチン1）、抗菌ペプチド（DEFB103A）の発現上昇が検出された。また、免疫応答に関与する遺伝子（CCL22、CXCL12、CCL7、IRF1、ICAM1、TLR3、RARRES3）およびマトリックスメタロプロテアーゼ（MMP12、MMP7）のダウンレギュレーションも認められました。ヒスタミン塗布後にBFZ含有軟膏で処理したモデルでは、チトクロームP450ファミリーのメンバー（CAP1A1、CYP1B1、およびCYP24A1）のアップレギュレーションと免疫応答関連遺伝子（CXCL6、CXCL12、CCL8、IL6、およびIL32）のダウンレギュレーションが認められました。

RESULTS: Histological examination showed that the BFZ-containing ointment reconstituted UVB- and histamine-mediated disorders within the skin models. Performing gene expression profiling in models that were treated with the BFZ-containing ointment after UVB irradiation, we detected an upregu-lation of differentiation markers (fillagrin, loricrin, and keratin 1), antimicrobial peptides (DEFB103A), and members of the cytochrome P450 family (CYP1A1 and CYP1B1) as well as a downregulation of genes that are involved in immune response (CCL22, CXCL12, CCL7, IRF1, ICAM1, TLR3, and RARRES3) and matrix metalloproteinases (MMP12 and MMP7). Models that were treated with the BFZ-containing ointment after histamine application showed an upregulation of members of the cytochrome P450 family (CAP1A1, CYP1B1, and CYP24A1) and a downregulation of immune response-associated genes (CXCL6, CXCL12, CCL8, IL6, and IL32).

結論:

我々は、ヒトの三次元皮膚モデルにおけるBFZの抗炎症効果を示す最初のin vitro試験を提示します。我々の知る限りでは、これは、これらの効果が、BFZによって制御された分子機構のより詳細な検討を可能にするin vitro試験システムにヒト臨床試験から翻訳することができた初めてのものです。

CONCLUSION: We present the first in vitro study showing anti-inflammatory effects of BFZ in human 3D skin models. To our knowledge, this is the first time that these effects could be translated from human clinical trials into an in vitro test system, allowing a more detailed examination of molecular mechanisms that were regulated by BFZ.

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