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ナチュラルキラーT細胞と肝臓疾患の研究進展(その2)

2015年 6月 4日

孫露:常州解放軍102医院特診科心電図室

陳衛紅:中国疾病予防制御センター栄養・食品安全所営養・疾病室

黄暁峰:『細胞与分子免疫学雑誌』編集部 主任 教授

その1よりつづき)

3 KT細胞とウイルス性肝炎

 大量の研究はすでに、肝臓内のiNKT細胞のHBV 感染における抗ウイルス作用を実証している。活性化されたNKT細胞は多種のサイトカインとケモカイン、媒体、例えば抗繊維化因子と繊維化促進因子、炎症促進因子と抗炎症因子を分泌し、直接的または間接的な方式(その他の免疫細胞に作用)を通じて抗ウイルス効果を発揮する。だがNKT細胞の肝損傷と肝繊維化に対する作用のメカニズムは非常に複雑で、慢性肝臓疾患の段階と病因の違いに応じて、NKTの発揮する効果も異なり、さらには相反することもある。ヒトの疾病についての研究・報道では、特異マーカー非古典的NKT細胞についてのものは少なく、古典的NKT細胞に集中している。動物モデルのマウスでは、NKT細胞の作用メカニズムの研究においては主に、遺伝子ノックアウト法(CD1d分子のノックアウトによってNKTを研究し、Vα14-Jα18分子のノックアウトによって非古典的NKT細胞を研究する)。ある研究によると、2つのタイプのNKT細胞の役割は異なり、非ウイルス性肝臓疾患においては古典的NKT細胞が炎症を促進し、非古典的NKT細胞は古典的NKT細胞が仲介した肝損傷を抑制する働きを示す。

3.1 NKT細胞の抗ウイルス効果

 活性化されたiNKT細胞は、その分泌するサイトカインまたはその他のリンパ細胞の活性化を通じて、抗HBV効果を発揮する。α-Galcerの活性化したiNKT細胞は、HBVトランスジェニックマウスの体内でのウイルスの複製をすばやく抑制することができる。これは活性化されたiNKT細胞とさらに活性化されたNK細胞の分泌する抗ウイルスサイトカインIFN-γとIFN-α/βによって仲介される。だがiNKT細胞の活性化後に産生されるIFN-γは、肝臓の実質細胞と非実質細胞を誘導し、ハイレベルのCXCケモカインリガンド9(CXC-chemokine ligand 9,CXCL9)とCXCL10を産出し、リンパ単核炎症細胞の肝臓への進入を招き、肝臓のダメージを高める[10]。またある研究によると、B型肝炎ウイルス表面抗原(hepatitis B virus surface antigen,HBsAg)とα-Galcerの共同免疫HBsAg トランスジェニックマウスは、ハイレベルなHBsAg特異CD8+ Tリンパ細胞の産出を誘導し得る。これはIL-2とCD40-CD40Lの相互作用によって仲介され[11]、患者体内のHBVの持続感染を取り除く新たな方法となり得る。最近、Zeissigら[12]は、HBV感染後の早期免疫の始動とその後のウイルス複製制御におけるNKT細胞の役割を明らかにした。HBVの感染した肝細胞がNKT細胞を活性化することで、適応免疫応答を始動しウイルスの制御を促進する(図1)。HBVウイルスの感染した肝細胞はHbsAgの作用の下、内在性ホスファチジルエタノールアミン(phosphatidylethanolamine,PE)と分泌型ホスホリパーゼA2(secretory phospholipase,sPLA2)の発現を高め、sPLA2はPEをリゾホスファチジルエタノールアミン(lysophosphatidylethanolamine,lysoPE)に転化し、ミクロソームトリグリセリド輸送タンパク質(microsomal triglyceride transfer protein,MTP)はlysoPEをCD1d分子の抗原ペプチド結合溝に輸送して細胞表面に提示し、非古典的NKT細胞を活性化する。DCはIL-12を産出してiNKT細胞の活性化を促進し、一部の未知のHBVの誘導したリン脂質抗原もiNKT細胞の活性化を促進し得る。活性化された非古典的NKT細胞とiNKT細胞はIFN-γを分泌して適応抗ウイルス応答を促進し、HBV特異的MHC-Ⅰに拘束されたCD8+T細胞を始動し、感染肝細胞を排除する[13]。このようにウイルスに感染した肝細胞がNKT細胞を活性化してHBV感染を制御することは非常に重要である。HBV感染の慢性化メカニズムが早期NKT細胞の活性化の異常と関係するかはさらなる研究が待たれている。

図1

図1 NKT細胞の抗ウイルス効果のメカニズム[12]

3.2 NKT細胞と肝繊維化・肝損傷

 HBVトランスジェニックマウスモデルの研究によると、NKT細胞は炎症因子となるIL-4とIL-13を産出し、肝星細胞を活性化し、肝繊維化の進行を促進し得る[14]。だがまたある研究によると、iNKT細胞は、ConAの誘導する肝損傷を抑制することもできる。iNKT細胞は、NK細胞の抑制受容体(NK cell inhibitory receptor,NKG2A)を発現し、これによって仲介される信号は一方で、iNKT細胞の活性化を抑制し、IFN-γの分泌を引き下げ、パーフォリンによって仲介される細胞毒性を抑制し、肝損傷を抑制する。もう一方で、NKG2Aの仲介する信号は活性化によって誘導されたiNKT細胞の消失を抑制する[15]。HBVトランスジェニックマウスモデルとHBV感染患者の肝損傷とが、類似した作用経路を持っているかはまだ不明である。だがある研究によると、CD1dに拘束される非古典的NKT細胞はHBVトランスジェニックマウスの急性肝損傷と炎症反応に介入する。またNKG2Dは非古典的NKT細胞の仲介するHBVウイルスの免疫応答に重要な役割を発揮し、NKG2Dとそのリガンドの相互作用を遮断してHBVとCD1dの依存する非古典的NKT細胞の仲介する急性肝炎と肝損傷を完全に阻止することができる[16,17]。上述の研究結果からは、NKT細胞の仲介する肝損傷と炎症反応がその表面の活性化/抑制受容体とかかわっている可能性があることがわかる。

3.3 iNKT細胞のウイルス型肝炎患者における特徴

 ある研究によると、慢性ウイルス性肝炎(HBV和HCV)では、非ウイルス性肝臓疾患の患者と比べて肝臓内のiNKT細胞が増加し、病状の進行に伴って末梢血と肝臓内のiNKT細胞の数と産生される繊維化サイトカインIL-4とIL-13も増える[18]。臨床試験によると、慢性B型肝炎の患者に異なる量のα-Galcerを静脈注射すると、患者の末梢血のiNKT 細胞の数は急速に下がり、一部の患者のiNKTは免疫活性化の特徴を示した。だが血清HBV-DNAとアラニンアミノ基転移酵素(alanine aminotransferase, ALT)のレベルの変化は見られなかった[19]。人体内でNKT細胞の活性化によってHBVの複製を抑制できるかの実証にはさらなる臨床試験が必要となる。健康体と比べると、慢性B型肝炎の患者の末梢血のiNKT細胞の頻度は低く、抗ウイルス治療後、ウイルス制御の頻度は正常レベルに戻るのに伴い、ベースライン時のCD4- CD4+ iNKTの比は、セビボ抗ウイルス治療CHB患者のHBeAg血清学的転換の発生の有効な予測指標となり得る[20]。さらなる研究によると、B型肝炎ウイルスe抗原(hepatitis B virus e antigen, HBeAg)が陽性の慢性HBV感染患者の末梢血のiNKTはIFN-γを産出する能力が低下し、プログラム細胞死1(programmed death 1,PD-1)の発現が高くなる。抗ウイルス治療後、iNKT細胞のIFN-γ産出は明らかに高まるが、PD-1の発現の低下とかかわると考えられる[21]。以上の研究は、iNKT細胞がHBV慢性感染で重要な役割を発揮し、HBV慢性感染患者の抗ウイルス治療の効果にかかわり、損害を受けた生命体の免疫反応の少なくとも一部が抗ウイルス治療によって回復することを示している。

 HCV慢性感染患者の末梢血iNKT細胞の特性についての研究は一致していない。慢性HCV感染者の末梢血iNKT細胞の出現率は健常者と比べて低く、高度な活性化状態を呈し、肝損傷を一定程度促進する[22]。だが別の研究によると、HCV感染患者のiNKT細胞の出現率は健常者と大きな違いはなく、IL-13を産出する能力は高まり、非古典的NKT細胞も明らかに増加し、リンパ細胞のCD1aとCD1c、CD1dの発現は大きく低下したという。この結果は、NKT細胞とCD1分子の発現がHCVに対する自然免疫制御に介入したことを示している[23,24]。またある学者は、横断研究と追跡研究を通じて、活動性HCV感染期の患者のiNKT細胞の数は低下せず、HCV感染者の末梢血の単核細胞と骨髄由来のDCのCD1d分子の発現は健常者と大きく変わらないとの結論を出している[25]

4 NKT細胞と非ウイルス性肝臓疾患

 NKT細胞と非ウイルス性肝臓疾患の研究は発表数が少なく、その作用の複雑さで知られる。研究によると、CCl4に誘導された肝損傷マウスモデルによると、肝臓内で自然に活性化されたiNKT細胞は急性肝損傷や炎症、繊維化を抑制するが、α-Galcerが強度に活性化したiNKT細胞の作用はこれと逆になる。慢性肝損傷においては、肝臓内のiNKT細胞が消耗され、早期段階においては肝繊維化を抑制する作用があり、iNKT細胞は肝繊維化に対して様々な作用を及ぼす[26]。Ishikawaら[27]の発表によると、NKTノックアウトマウスは、チオアセトアミド(thioacetamide, TAA)の誘導する肝損傷や炎症、繊維化に抵抗することができ、この実験モデルにおいてはNKT細胞が肝損傷を促進した。

 高脂肪食を与えた脂肪肝マウスモデルでは、Kupffer細胞の数が増加し、炎症性細胞因子と表面CD1d分子の発現が高まり、提示された脂質が肝臓内のNKT活性化に誘導される枯死と壊死を促進し、肝臓内のNKT細胞の数の低下を招いた[28-30]。一般的には、ヒトの非アルコール脂肪肝患者のNKT細胞の増加は、肝臓内のHedgehog信号通路の活性化によって肝繊維化が促進するためと考えられる[31]

  慢性的にアルコールを与えたマウスは肝臓内のNKT細胞は増加し、α-Galcerの注射でiNKT細胞を活性化すると、深刻な肝損傷を引き起こし、死亡率が高まる。肝損傷の作用メカニズムには、アルコールの負荷を受けた肝細胞上の腫瘍壊死因子レセプターⅠ(tumor necrosis factor receptor type 1,TNFR1)とFas信号がかかわっている[32]。肝臓内の好中球浸潤はアルコール性肝臓疾患の典型的な病理学的特徴である。最新の研究によると、活性化されたiNKT細胞はIL-4を急速に放出し、好中球の生存と肝臓炎症を促進し、その後に産生されるIFN-γは好中球の枯死を誘導し、炎症を軽減する[33]。同研究によると、iNKT細胞のIL-4とIFN-γの分泌量を調整することはアルコール性肝臓疾患の治療に有効に働く。

 肝癌患者の腫瘍内ではiNKT細胞の頻度が増加し、末梢血から肝臓、腫瘍のCD4+iNKT細胞の比率は徐々に高くなる。腫瘍の微小環境におけるiNKT細胞の均衡が変化し、CD4+iNKT細胞が増加し、腫瘍の抗原特異性CD8+T細胞の増殖を抑えるTh2サイトカインの分泌が高まる。CD4+iNKT細胞は抗腫瘍の効果はなく、腫瘍の生長と再発を促進する可能性さえある。新型のiNKT細胞標的治療は腫瘍部位のCD4-iNKT細胞の数を回復させ、iNKTを誘導する2つの亜群はいずれもTh1型サイトカインを分泌する[34]。発表によると、原発性胆汁性肝硬変(primary biliary cirrhosis,PBC)の患者の肝臓内のiNKT細胞の頻度は末梢血と健常者を大きく上回り、iNKTのPBC患者の炎症部位での選択的な増加はPBC疾患の進行においてこれが重要な役割を果たしていることを示している[35]

5 展望

 iNKT細胞は非常に高い先天性免疫反応を持ち、生命体の免疫システム全体に影響するため、免疫専門家の幅広い注目を集め、ここ数年の研究の重点となっている。iNKT細胞は肝臓中に比較的豊富に含まれており、肝臓疾患中の作用の研究は多く発表されているが、大部分の結果はいずれも動物モデルに基づくものである。技術手段に限りがあるため、NKT細胞のヒトの疾病での研究はiNKT細胞をめぐるものであり、非古典的NKT細胞の作用の研究は今後の飛躍が期待されている。古典的NKT細胞の異なるサブカテゴリーに機能がないかは今後の検討が待たれている。NKT細胞のヒトの非アルコール性脂肪肝やアルコール性肝臓疾患、自己免疫性肝炎など非ウイルス性肝臓疾患の研究の報道はまだ少ない。非ウイルス性肝臓疾患とりわけ早期段階にあたっては独特な役割を発揮する可能性があり、これは今後の研究の方向と重点と言える。もしも患者の肝臓組織のiNKT細胞の特徴を明らかにでき、肝臓組織の病理学変化と詳細な臨床資料分析と結びつけ、詳細な横断研究・追跡研究を行い、iNKTの肝臓疾患における作用のメカニズムを明らかにし、iNKT細胞の臨床治療における応用価値の研究を拡大できれば、肝臓疾患治療の新たなターゲットとなり得る。

(おわり)


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