ヒトケラチノサイトと単球の共培養細胞系。中等度および微弱な感作物質の研究への重要な貢献

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Toxicol In Vitro.2020 Jul;68:104929. S0887-2333(20)30479-3. doi: 10.1016/j.tiv.2020.104929.Epub 2020-07-03.

ヒトケラチノサイトと単球の共培養細胞系。中等度および微弱な感作物質の研究への重要な貢献

Human keratinocytes and monocytes co-culture cell system: An important contribution for the study of moderate and weak sensitizers.

Valentina Galbiati
Ambra Maddalon
Martina Iulini
Marina Marinovich
Emanuela Corsini

PMID: 32628993 DOI: 10.1016/j.tiv.2020.104929.

抄録

化学物質誘発性皮膚感作の重要なイベントに対処するためのin vitroアプローチが開発されているが、効果的なリスク評価のための効力予測にどのように役立つかはまだ不明である。ケラチノサイト（KCs）は皮膚感作のすべての段階で重要な役割を果たしている。樹状細胞（DC）の活性化および成熟は、初期の化学物質曝露の結果として KC が産生するサイトカインの結合を必要とする。我々は以前、化学物質の皮膚感作性を判定するための有用なマーカーとしてインターロイキン-18 (IL-18)を同定した。本論文の目的は、NCTC 2544とTHP-1細胞の共培養を用いて、KCとDCの相互作用を模倣することであった。異なる力価の3つの選択された接触アレルゲン（バンドロウスキー塩基、マレイン酸ジエチル、およびイミダゾリジニル尿素）を時間経過実験（24、48および72時間）で試験した。細胞表面マーカー（CD80、CD86およびHLA-DR）の発現はフローサイトメトリー解析により決定し、IL-18産生は特異的サンドイッチELISAにより評価した。このシンプルなin vitro共培養系から得られた結果は、HLA-DRの発現解析を通じて、DCsの活性化におけるKCの寄与を研究する可能性を示している。得られた結果は、中等度および弱いアレルゲンの存在下でDCの完全な成熟を促進するためのKCsの能力を実証し、一方、極端なアレルゲンは、KCsを必要とせずにDC単独でDCの完全な成熟を誘導した。

In vitro approaches to address key events in chemical-induced skin sensitization have been developed, but there is still uncertain how they will be useful to predict the potency for an effective risk assessment. Keratinocytes (KCs) play a key role in all phases of skin sensitization. Dendritic cells (DCs) activation and maturation require the binding of cytokines produced by KC as a result of initial chemical exposure. We previously identified interleukin-18 (IL-18) as useful marker for determination of skin sensitization potential of chemicals. The aim of this paper was to mimic the interaction between KCs and DCs using a co-culture of NCTC 2544 and THP-1 cells. Three selected contact allergens of different potency (Bandrowski's base, diethyl maleate, and imidazolidinyl urea) were tested in time-course experiments (24, 48 and 72 h). Cell surface markers expression (CD80, CD86, and HLA-DR) was determined by flow cytometry analysis while IL-18 production was evaluated with specific sandwich ELISA. Results obtained from this simple in vitro co-culture system show the possibility to study the contribution of KCs in DCs activation through the analysis of HLA-DR expression. Results obtained demonstrate the ability of the KCs to favor the full maturation of the DCs in the presence of moderate and weak allergens, while the extreme allergen induced a complete maturation of DC alone without the need of KCs.