テニスラケットが目印―表皮の「見張り番」Langerhans細胞を電子顕微鏡で見分ける

表皮を構成する細胞と、それぞれに特徴的な微細構造（電子顕微鏡でみえる構造）の対応を問う一般問題である。 表皮は重層扁平上皮で、細胞の大部分（約9割）は角化細胞（ケラチノサイト）が占める。角化細胞は基底層→有棘層→顆粒層→角層へと分化しながら上方へ移動し、最終的に角層として剥がれ落ちる。このほか表皮には、メラニン色素を作る色素細胞（メラノサイト）、免疫を担う抗原提示細胞であるLangerhans細胞、触覚にかかわるMerkel細胞が少数存在する。 選択肢に挙げられた構造のうち、デスモソーム、トノフィラメント、ケラトヒアリン顆粒はいずれも角化細胞の分化・接着に関わる構造であり、メラノソームはメラノサイトの小器官である。Langerhans細胞は角化細胞の間に樹枝状の突起を伸ばして存在するが、角化細胞とはデスモソームで結合せず、ケラチン線維（トノフィラメント）ももたない。その代わりに、細胞質内にこの細胞に特有のBirbeck顆粒をもつ。したがって、Langerhans細胞にみられる構造はBirbeck顆粒である。

Langerhans細胞の特徴

・表皮（主に有棘層）に分布する樹状細胞で、皮膚における代表的な抗原提示細胞。かつては骨髄由来とのみ説明されていたが、定常状態の表皮Langerhans細胞の多くは胎生期の前駆細胞に由来して局所で自己複製し、炎症などで減少した際には骨髄由来の単球から補充されることがわかっている。 ・表面マーカー：CD1a、ランゲリン（CD207）、HLA-DR（MHCクラスII）、S-100蛋白が陽性。古典的にはATPase染色陽性。IgEに対する高親和性受容体（FcεRI）も発現する。 ・皮膚に侵入した抗原（ハプテンなど）を取り込み、所属リンパ節へ移動してT細胞に抗原を提示する。アレルギー性接触皮膚炎（IV型、遅延型過敏反応）の感作に重要である。 ・紫外線照射で数が減少し機能が低下する（紫外線療法の免疫抑制作用の一因）。移植片対宿主病（GVHD）でも減少・消失する。 ・Langerhans細胞組織球症（LCH）は、Langerhans細胞に類似した細胞（CD1a・ランゲリン陽性、Birbeck顆粒をもつ）がクローン性に増殖する疾患で、骨病変（頭蓋骨の打ち抜き像）、皮疹、尿崩症などを呈する。BRAF V600E変異が高頻度にみられる。

表皮の細胞と特徴的構造の整理

・角化細胞：デスモソーム、トノフィラメント（ケラチン）、ケラトヒアリン顆粒（顆粒層）、層板顆粒（顆粒層、細胞間脂質を放出） ・メラノサイト：メラノソーム（基底層に存在、S-100蛋白陽性） ・Langerhans細胞：Birbeck顆粒（有棘層に存在、CD1a陽性） ・Merkel細胞：神経内分泌顆粒（基底層に存在、触覚受容に関与、サイトケラチン20陽性）