呼吸器アレルギー反応はどのように起こるのでしょうか?ウェストレイク大学が新たな発見をした

涼しく爽やかな秋には、ほんの小さな花粉でも人体にアレルギー反応を引き起こしやすくなります。アレルギーとはいったい何でしょうか？アレルギー反応が起こると免疫系に何が起こるのでしょうか?

実際、アレルギーのプロセスは私たちが考えるよりもはるかに複雑です。最近、西湖大学と西湖研究所の徐和平氏の研究グループは、「アラーミンを含んだ細胞外脂肪滴が2型炎症時に気道好中球浸潤を誘発する」と題する研究結果をImmunity誌に発表した。研究により、グループ 2 自然リンパ細胞 (ILC2) によって放出される細胞外脂肪滴が好中球を活性化して動員し、それによって呼吸器系におけるアレルギー性炎症反応を促進する可能性があることが示されています。

この発見は、2型自然リンパ球（ILC2）と好中球の相互作用についての理解を深め、従来の2型サイトカインを介した下流エフェクター細胞リクルートメント機構とは独立した新しい免疫コミュニケーション経路を提案し、免疫細胞間の情報伝達の新たなキャリアとしての脂肪滴を明らかにし、重症喘息などのアレルギー疾患における好中球の異常蓄積の潜在的なメカニズムを理解するための新たな視点を提供します。

Xu Heping 氏のチームによるこの研究プロジェクトは、2 型炎症反応のメカニズムに焦点を当てています。これまでの研究では、2 型炎症反応は、侵入する寄生虫やアレルゲンなどのより大きな病原体に対する体の重要な防御機構であり、体内のさまざまなシステムの生理学的バランスを維持する重要な要素でもあることがわかっています。しかし、2 型炎症反応が過剰に活性化すると、アレルギーなどの慢性疾患につながる可能性があります。これらの慢性炎症性疾患は、現在、臨床現場で有効な治療法がなく、患者の生活の質に深刻な影響を及ぼし、社会経済状況に負担をかけています。

2 型炎症反応の中心的な特徴は、インターロイキン (IL)-4、IL-5、IL-13 などの 2 型炎症性サイトカインの産生です。タイプ 2 の自然リンパ細胞は、タイプ 2 の炎症反応の重要な調節因子です。活性化された 2 型自然リンパ細胞は、大量の 2 型炎症性サイトカインを分泌することにより、下流のエフェクター細胞を活性化し、それによって 2 型炎症反応の発現を促進します。 2型自然リンパ球は、2型炎症反応の重要な「スイッチ」の一つであると言えます。

臨床データによれば、重度の喘息患者の気道内の好中球数も大幅に増加していることも示されています。徐和平氏の研究グループは、さまざまな免疫細胞欠損マウスを使用して喘息モデルを構築した。 2 つの実験セットにより、ILC2 と好中球の間に相関関係があり、ILC2 が好中球を動員して呼吸器に浸潤し、アレルギー性炎症反応に関与できることが証明されました。

呼吸器アレルギーの発生の全連鎖が徐々に明らかになります。まず、ウイルス、ダニ、病原体などのアレルゲンが呼吸器から体内に入り込みます。呼吸器がこれらのアレルゲンに接触すると、主に上皮細胞に存在する炎症性サイトカイン IL-33 がこれらのアレルギー信号を受け取り、2 型自然リンパ細胞を活性化します。活性化された ILC2 は HMGB1 を分泌し、好中球に情報を提供して集めます。

その後、研究チームは一連の実験を通じて、「脂肪滴」が細胞内の中性脂質の主な貯蔵場所であることを発見し、証明した。エネルギーを蓄えることに加えて、膜輸送、タンパク質分解、シグナル伝達においても重要な役割を果たします。

脂肪滴は膜の層で包まれた脂肪を含む小さな球体です。炎症が起こると、脂肪滴は細胞外に放出されます。主要なタンパク質分子のグループは、脂肪滴に「乗り」、脂肪滴に「花輪」を付けるかのように、脂肪滴の膜タンパク質に付​​着します。細胞の外に到達すると、一部のHMBG1は途中で降りますが、他のHMBG1は端まで到達し、呼吸器系で炎症が起こっていることを好中球に伝えて支援を要請します。

徐和平氏のチームが以前に発表した研究結果によると、細胞内脂肪滴はILC2の急速な増殖をサポートするエネルギー貯蔵庫として機能し、それによって2型炎症反応を促進することが明らかになりました（Zang et al、Immunity 2023）。今回の新たな成果は、ILC2がHMGB1アラーミン分子を運ぶ脂肪滴を細胞外環境に放出できることを発見したことだ。これらの細胞外脂肪滴は、好中球を効果的に活性化して動員し、気道に浸潤させ、アレルギー性炎症反応を悪化させます。