Table 1 Characteristics of macrophages generated from human monocytes and alveolar macrophages Fig. 1. Morphology of macrophages, dendritic cells and

ISSN 0916-4804 総 説

ヒ ト単 球 ・マ ク ロ フ ァ ー ジ の 分 化 と機 能

赤 川 清 子 国立感染症研究所 免疫部 要 旨 ヒ ト単 球 をGM-CSFま た はM-CSF存 在 下 に 培 養 す る と, 形 態, 表 面 マ ー カ ー, 機 能(貧 食 能, 活 性 酸 素 産 生 能, 抗 原 呈 示 能, HIV感 染 感 受 性 な ど)の 異 な る2種 類 の マ ク ロ フ ァ ー ジ(Mφ)に 分 化 す る こ と, GM-CSFで 分 化 誘 導 し たMφは, ヒ トの 肺 胞Mφに 似 て い る こ と が 知 ら れ た. ま たCSFに よ る ヒ ト単 球 のMφへ の 分 化 はIL-4に よ り修 飾 さ れ, GM-CSFとIL-4に よ りCD 1陽 性 の 樹 状 細 胞(DC)に, ま たM-CSFとIL-4に よ りTRAP陽 性 の 破 骨 細 胞 様 多 核 巨 細 胞(MGC)へ の 分 化 が 誘 導 さ れ る こ と が 知 ら れ た. 単 球 由 来DCは, 既 にGM-CSFに よ りMφへ 変 換 す る 能 力 は 有 し て い な い が, M-CSFの レ セ プ タ ー で あ るc-fmsを 有 しM-CSFに 反 応 し てMφに 分 化 可 能 で あ る. し か しTNF-α で 処 理 す る こ と に よ りc.fmsの 発 現 が 抑 制 さ れM.CSFに よ るMφへ の 分 化 能 を 失 う こ とが 知 ら れ た. ま た 単 球 由 来MGCの 形 成 に は 内 在 性 のIL-1とIL-6が 重 要 な 役 割 を 果 た し て お り, CD4/HLA-DR, LFA-1/ICAM-1 及 びCD 14と そ の リ ガ ン ドの 相 互 作 用 が 必 要 な こ と が 示 唆 さ れ た.

Key words: 単 球(monocytes), マ ク ロ フ ァ ー ジ (macrophages), サ イ トカ イ ン (cytokine), 樹 状 細 胞 (dendritic cells), 多 核 巨 細 胞 (multi-nucleated giant cells)

1. は じ め に マ ク ロ フ ァ ージ (Mφ) は, 貧 食 作 用 以 外 に, 殺 菌, 抗 原 呈 示, 腫 瘍 細 胞 傷 害, 分 泌, 骨 の 形 成 と吸 収, 脂 質 の 代 謝 作 用 な ど広 汎 な機 能 を有 し, 感染 防御, 免 疫 応 答, 炎 症作 用 な ど生体 の 防御 機構 や恒 常 性 の維 持 に基 本 的 か つ 重 要 な役 割 を果 た して い る. 一 般 に, Mφは 単 球 に 由 来 す るが, 生 体 の 各 組 織 に存 在 す るMφは, 形 態, 機 能, 細 胞 表 面 抗 原 の 発 現 な どが 異 な り, ク ッパ ー細 胞(肝), 肺 胞Mφ(肺), ミク ロ グ リア(脳), 破 骨細 胞(骨)な ど と異 な る名 前 で 呼 ば れ る. Mφの 分 化, 増 殖, 生 存, 機 能 に直 接 影 響 を及 ぼす 因子 と してmacrophage colony-stimulating factor (M-CSF), granulocyte-macrophage (GM)-CSFそ して interleukin (IL)-3の3つ の コロ ニ ー刺 激 因子(CSF)が あ る. これ らの 因 子 は, 内皮 細 胞, 繊 維 芽 細 胞, 単 球, Mφ, リ ンパ 球 な どか ら産 生 さ れ る. しか し各 種 炎 症, 病 態 の 場 にお い て は, CSF以 外 の 種 々の サ イ トカ イ ン も産 生 さ れ て お り, そ れ らが 局 所 に浸 出 した単 球 や 既 に そ こ に 存 在 す るMφの 増 殖, 分 化, 機 能 に影 響 を与 えて い る と考 え られ る. 本 稿 で は ヒ ト単 球 のMφへ の分 化 と機 能 に対 す る これ らサ イ トカ イ ンの影 響 につ い て述 べ る. 2. ヒ ト単 球 よ りGM-CSF及 びM-CSFに よ り 誘 導 さ れ たMφの 形 態 と表 面 抗 原 に つ い て ヒ ト単 球 をGM-CSFやM-CSFの 存 在 下 に 培 養 す る と, 細 胞 の 大 き さ, プ ラ ス チ ッ ク 面 へ の 粘 着 性 が 増 しMφ へ の 分 化 が 誘 導 さ れ る. 培 地 の み で は 増 殖 もMφへ の 分 化 も 認 め ら れ な い こ と よ り, 骨 髄 前 駆 細 胞 か ら のMφへ の 分 化 同 様, 血 中 単 球 か らMφへ の 分 化 に もCSFが 必 須 で あ る こ と が 知 ら れ た. Fig. 1及 び Table 1に 示 す よ う に, GM-CSFとM-CSF で 誘 導 さ れ たMφ(そ れ ぞ れM型Mφ及 びGM型Mφ と以 下 称 す る)は, 形 態 や 細 胞 表 面 抗 原 の 発 現 が 異 な る. 両Mφと もHLA-DR, CD 11b, CD11cは 発 現 し て い る が, M型Mφは, CD 14を 強 く発 現 す る が, CD71, HLA-DQ, 710Fを 発 現 せ ず, 逆 にGM型Mφは, CD 14は 発 現 せ ず, CD71, 710F, HILA-DQを 発 現 し て い る.ま た GM型Mφで はM-CSFの レ セ プ タ ー で あ るc-fmsの mRNAの 発 現 も低 い. 両Mφと も ス カ ベ ン ジ ャ ー レ セ プ タ ー を 発 現 し, ま た 単 球 同 様Fcγ レ セ プ タ ーI(Fcγ RI), FcγRIIは 発 現 し て い る が, FcγR皿 はM型 Mφの み に 発 現 し て い る. イ ン テ グ リ ン分 子 の 発 現 は 両 者 で 異 な り, M型Mφで は αvβ5が, GM型Mφで は, αvβ3が 発 現 し て い る1). 別 刷 請 求 先: 赤 川 清 子 〒162東 京 都 新 宿 区戸 山1-23-1 国立 感 染 症 研 究 所 免 疫 部

210 真 菌 誌 第38巻 第3号 平 成9年 3. GM-CSFに よ り単 球 よ り誘 導 し たMφと ヒ ト肺 胞 Mφの 関連 先 に我 々 は, M-CSFやGM-CSFが マ ウス 肺 胞Mφの 増 殖 を促 す の み な らず, そ れ ぞ れ性 質 の 異 な る2種 類 の Mφへ と分 化 させ る こ と, Mφ多 様 性 由 来 の 原 因 の 一 つ は少 な く と もMφ形 成 に 関与 す るCSFの 違 い で あ る こ と, 肺 胞 マ ク ロ フ ァ ー ジ の 形 質 はGM-CSFに よ り決 定 され る こ と等 を明 らか に した2). GM-CSFが 肺 胞Mφの 分 化, 機 能 の 発 現 に と り不 可 欠 の もの で あ る こ とは, 1994年 に2つ の グル ー プ に よ り 作 成 され たGM-CSF欠 損 マ ウ ス の結 果 か らも明確 に なっ た. GM-CSF欠 損 マ ウス は, 造 血 系 を は じめ種 々 の 組 織 に著 明 な 変化 は な い が, 肺 は ヒ トの肺 胞 蛋 白症 に似 た 症 状 を示 し, 細 菌 や カ ビの 日和 見 感染 が発 症 す る な ど, 唯 一肺 に異 常 を認 め た3,4). しか しGM _{-CSF欠 損 マ ウ ス の} 肺 にGM-CSFの 遺 伝 子 を導 入 し, GM-CSFを 肺 で 発 現 させ る と肺胞 蛋 白 症 には な らな い5). 即 ち, 肺 胞Mφの サ ー フ ァ ク タ ン ト処 理 能 力 が 導 入 したGM-CSFに よ り 回復 した た め で あ る. Table 1に 示 す よ う に ヒ ト単 球 由 来GM型Mφの 表 面抗 原 やc-fms mRNAの 発 現 パ タ ー ン は, ヒ トの 肺 胞 Mφの そ れ とほ ぼ 同 じで あ り, ま たGM型Mφの 形 態 は ヒ ト肺 胞Mφの 形 態 と似 て い る こ とか ら, ヒ トの 場 合 もマ ウス 同 様GM-CSFが 肺 胞Mφの 形 質分 化 に 重 要 な 役 割 を果 た して い る と推 察 さ れ る. しか し ヒ トの 肺 胞 Mφは マ ウ ス の肺 胞Mφに 比 べ る と増 殖 能 が 極 端 に 弱 く, GM-CSF存 在 下 で も コ ロニ ー形 成 は 認 め られ ず, M-CSFに 対 す る応 答 も ほ と ん ど認 め られ な い6). M-CSF に対 す る応 答 が 弱 い の は, ヒ ト肺 胞Mφで はc-fmsの 発 現 が 非 常 に低 い こ と と一 致 す る. これ らの ヒ ト肺 胞Mφ で認 め られ る性 質 は, ヒ ト単 球 よ り誘 導 したGM型Mφ で も同様 に認 め られ た. 一 方, ヒ ト単 球 由 来M型Mφは, CDI4を 強 く発 現 し, またc-fmsのmRNAを 発 現 す る点 な ど ヒ トの 腹 腔Mφ に似 て い る. 4. CSFで 誘 導 した ヒ ト単 球 由 来Mφの 機 能 に つ い て a) 寅 食 能 M-CSFお よびGM-CSFで 誘 導 した ヒ ト単 球 由 来Mφ はFcγR依 存 性 の 貧 食 能 が 異 な る(Table 1). FcγR には, fgr, hck, lyn, sykな どの チ ロ シ ンキ ナ ー ゼ が 介 合 し, これ に よ るFcγRの リ ン酸 化 が 貧 食 機 能 の 発 現 に 重 要 な こ とが 報 告 され てい る7). そ れ ゆ えGM型Mφの EA(感 作 羊 赤 血 球)の 貧 食 の低 い 理 由 は, チ ロ シ ン キ ナ ー ゼ の 介 合 や そ の活 性 化 にお け る 欠 陥 に 関 連 す る 可 能 性 が 高 い. FcγRIIIはM型Mφに 発 現 して い る が, こ の 発 現 の 違 い と 関 連 して 抗 体 依 存 性 の 細 胞 傷 害 活 性 は M型Mφの 方 が 強 い8). b) 活 性 酸 素 産 生 能 Mφの 殺 菌 作 用 や細 胞 障 害活 性 の エ フ ェ ク ター 分 子 の 一 つ で あ るH2O2の 産生 は, M型Mφの 方 が 高 い. 最 近 我 々 は, H2O2に た い す る 感 受 性 はM型Mφの 方 が GM型Mφに 比 し約10∼100倍 高 い こ と を 見 い だ した.

Table 1 Characteristics of macrophages generated from human monocytes and alveolar macrophages

Fig. 1. Morphology of macrophages, dendritic cells and multi-nucleated giant cells derived from human monocytes a . macrophages generated from monocytes by GM-CSF b . macrophages generated from monocytes by M-CSF c. dendritic cells generated from monocytes by GM-CSF

plus IL-4

d. multi-nucleated giant cells generated from monocytes by M-CSF plus IL-4

この事 は, M型Mφは 微 生 物 を貧 食 す る と大 量 の 活 性 酸素 を産 生 し, 殺 菌 に有 利 に働 く と同時 に 自 ら もそ の 活 性 酸 素 で死 ぬ こ と に よ り, 過 剰 の 活性 酸 素 産生 を抑 制 し, 炎 症 の 拡 大 や組 織 の破 壊 を 防 い で い る と考 え られ る. c) HIV感 染 感 受性 ヒ トにAIDZを 起 こすHIVに 対 す る 感 染 感 受 性 も両 Mφは 異 な り, M型Mφで はHIVの 強 い増 殖 が 見 られ るが, GM型Mφで はHIVの 増 殖 が 起 き な い9). HIV の 細胞 へ の 感染 に は レセ プ タ ーで あ るCD4以 外 に, Mφ トロ ピ ックHIVの 場 合 には βケ モ カ イ ン の レ セ プ タ ー で あ るCC-CKR5等 が 補 助 レ セ プ タ ー と して 必 要 で あ る こ とが 最 近 明 らか に な っ た10). 両 マ ク ロ フ ァ ー ジ の CD4の 発 現 に差 は 無 い が, 補 助 レ セ プ タ ーの 発 現 に違 い が あ るか 否 か は今 の所 明 ら か で は な い. しか しHIVの プ ロ ウ イル スDNAはGM型Mφに も存 在 した こ と よ り, GM型MφのHIV感 染 抵 抗 性 は, 補 助 レ セ プ タ ー の 発 現 の 違 い に よる とい うよ り, こ のMφで は何 らか の 理 由 に よ りウイ ル ス遺 伝 子 の活 性 化 が 抑 制 さ れ, い わ ゆ る潜 伏 感 染 の状 態 を と っ て い る た め と考 え ら れ る. 両 Mφに お け るHIV感 染 感 受性 の 違 い は, HIVの 増 殖 及 び 増 殖抑 制機構 の解 明 に有 用 で あ ろ う. d) 抗 原呈 示 活 性 一 方, BCG菌 や そ の 可 溶 性 抗 原 で あ るPPDをT細 胞 に提 示 す る抗 原呈 示 活性 は, GM型MφがM型Mφに 比 べ は るか に強 い. 抗 原 呈 示 に必 要 なHLA■DR抗 原 の 発 現 は 両 者 で あ ま り変 わ ら ない こ と よ り, この 違 い は そ れ 以 外 の 理 由 に よ る と思 わ れ る. こ の 点 に 関 し, 最 近 我 々 は, BCG菌 やPPDを パ ル ス したM型MφはTh 1 細 胞 の 活 性 化 を抑 制 す るIL山0を 大 量 に 産 生 す る が, GM型 マ ク ロ フ ァー ジ は ほ とん ど産 生 しな い こ と, ま た M型Mφで は, T細 胞 活 性 化 の共 刺 激 分 子 で あ るCD 54 (ICAM-1), CD80, CD86な どの 発 現 が ほ とん ど認 め ら れ ない こ と等 を見 つ けた. お そ ら くこ う した 抑 制 因 子 の 産 生 や 共 刺 激 分 子 の 発 現 の 低 さ がM型 マ ク ロ フ ァ ー ジ の抗 原 呈 示 活 性 の 低 さ と関 係 す る と考 え られ る. e) CD14依 存 性 機 能 CD 14は, グ ラ ム陰 性 菌 外 膜 の 主要 構成 成分 で あ るLPS と血 清 中 のLPS結 合 蛋 白LBPと の 複 合 体 を 認 識 す る レ セ プ ター で あ りMφのLPS応 答 に と り重 要 な分 子 で あ る11). ま たCD14は 結 核 菌 の細 胞 壁 成 分 の リポ ア ラ ビ ノ マ ンナ ンを結 合 しTNF-α, ILI-8, NOな どの 産 生 を誘 導 し, ま た ミク ロ グ リアが 結 核 菌 を貧 食 す る と きの レ セ プ ター で もあ り, 単 球 がIL-1に よ り活 性 化 され た 血 管 内 皮 細 胞 に接 着 す る と きの接 着 分 子 で もあ る12).こ のCD 14の 発 現 は 両Mφで 大 き く違 う事 よ り, CD 14が 関 連 し た機 能 も両 者 で大 き く異 な る で あ ろ う. 5. ヒ ト単 球 由来 樹 状 細 胞(DC)の 形 質 DCは, 抗 原提 示 の プ ロ フェ ッシ ョナ ル細 胞 と して 免 疫 応 答 に重 要 な細 胞 で あ る. 特 に1次 免 疫 応 答 に お け る T細 胞 活 性 化 は, DCの み で誘 導 されMφやB細 胞 で は 誘導 され な い. 1992年Couxら に よ りGM-CSFとTNF-αの 共 刺 激 に よ り, CD34陽 性 前 駆 細 胞 か らCD 1陽 性 の皮 膚 の ラ ン ゲ ル ハ ンス細 胞 様DCの 分 化 が 誘 導 され る こ とが報 告 さ れ た13). 我 々 は, ヒ ト単 球 をGM-CSFとIL-4共 存 化 に 培 養 す る と, GM-CSF単 独 培 養 の 場 合 と異 な りMφ へ の分 化 が 抑 制 され, 貧 食 活 性(ラ テ ック ス 粒 子, EA), ス カベ ン ジ ャー レセ プ ター, 非 特 異 的エ ス テ ラ ー ゼ 活 性 な どのMφマ ー カ ー 陰 性 の 非 粘 着 性 のDCの 分 化 が 誘 導 され る こ と を見 い だ した14)(Fig. l). 単 球 由来DCは, 既 に述 べ た 皮 膚 のDCで あ る ラ ンゲ ルハ ンス 細 胞 に特徴 的 と さ れ るCDla抗 原, MHCク ラ スII抗 原 を強 く発 現 し, またDCの 抗 原 呈 示 細 胞 と し て の機 能 に必 要 なCD80, CD86, CD54, CD40な ど の 共 刺 激 分 子 を 強 く発 現 す るが, Mφマ ー カ ー で あ るCD 14, CD71, 710Fを 発 現 しな い. 単 球 由 来DCが 真 のDCで あ る こ とは, こ の細 胞 が, DCの 分 化 に 必 須 で あ る 転 写 因子NF-kBフ ァ ミリ ーの サ ブユ ニ ッ トとの 一 つ で あ る Re1B15,16)を 発 現 して い る こ と, またDCの 機 能 的 特 徴 で あ る 自 己及 び異 系 リ ンパ 球 混 合 培 養 にお け る 静 止期T 細 胞 刺 激 活 性 を有 してい る こ とか ら も明 らか で あ る. こ の よ うにDCはCD34陽 性 前 駆 細 胞 の み な らず 単 球 か ら も分 化 誘 導 可 能 な こ とが 知 られ た. しか しそ の 分 化 誘 導 に必 要 なサ イ トカ イ ンはそ れ ぞ れ 異 な る こ とが知 られた. 6. ヒ ト単球 由 来DCのMφ変 換 能 GM-CSFとIL-4に よ り ヒ ト単 球 か ら分 化 して きたDC は, 単 球 とは 異 な りGM-CSFの 刺 激 に よ り も は やMφ に変 換 しな いが, M-CSFに 応 答 し て プ ラ ス チ ッ ク粘 着 性 及 び ラ テ ック ス粒 子 貧 食 能 を 有 す るMφに 分 化 可 能 で あ る こ と, しか し このDCをTNF-αで 処 理 す る とM-CSFで 刺 激 して もMφへ の 分 化 は 誘 導 さ れ ず 培 地 の み の 場 合 と同 じよ う に死 ん で し ま う14). こ れ は, TNF-α 処 理 に よ りM-CSFの レセ プ ター で あ るc-fmsの 発 現 抑 制 が 起 こ った た め で あ る(Fig. 2)・TNF-α処 理 に よ り DCへ の最 終 分 化 が 誘 導 され る と き, 抗 原 呈 示 能 も増 加 しMLR刺 激 活性 の増 強 が起 こる. こ の増 強 は ク ラスII 抗 原, CD80, CD86な どの共 刺 激 分 子 の発 現 増 強 と一 致 して い た. 7. ヒ ト単 球 よ りのTRAP陽 性 多 核 巨 細 胞 の 分化 我 々 は, ヒ ト単球 をM-CSFとIL4共 存下 に培 養す る と, 2∼3個 か ら10数 個 の核 を有 す る 多 核 巨 細 胞(MGC) が形 成 され る こ と を 明 らか に した14)(Fig. 1). MGC は, 種 々 の感 染, 異 物 反 応, 癌, サ ル コ イ ドー シ ス そ し て リウマ チ な どの 場 にお い て み られ る. また す で に 述 べ た よ うに骨 の吸 収 と形 成 に重 要 な役 割 を果 た して い る破

212 真 菌 誌 第38巻 第3号 平 成9年 骨 細 胞 も, MGCの 形 態 を し て い る. op/opマ ウ ス の 解 析 か ら破 骨 細 胞 形 成 に はM-CSFがMGC形 成 因 子 と し 必 須 な こ と が 知 ら れ て い る が17), IFN-γ, IL-3, GM-CSF, IL-4な ど の サ イ トカ イ ン も ヒ ト単 球 や, マ ウ ス 骨 髄 細 胞, ラ ッ ト ミ ク ロ グ リ ア か ら のMGC形 成 刺 激 活 性 を 有 す る こ とが 報 告 さ れ て い る. し か しGM-CSF, IFN-γ, IL-1α, IL-6, TNF-α は, い ず れ も 単 独 及 びM-CSF 存 在 下 で も ヒ ト単 球 よ りMGC形 成 を 誘 導 せ ず, IFN-γ, GM-CSF, TNF-α は む し ろM-CSFとIL4に よ るMGC 形 成 を 抑 制 し た, ま たM-CSFとIL4に よ るMGC形 成 は, 内 因 性 のIL-1, IL-6が 関 与 す る こ と が 知 ら れ た.し か しM-CSFとIL-1α あ る い はIL-6ま た は 両 者 を 共 存 さ せ て もMGCの 形 成 は 認 め ら れ な い こ と よ り, こ れ ら の サ イ ト カ イ ン は 必 要 だ が 十 分 で な い こ とが 示 唆 さ れ た. 破 骨 細 胞 や 肉 芽 腫 のMGCは, 単 核 の 単 球, Mφが 融 合 して 形 成 さ れ る と 考 え ら れ て い る が, M-CSFとIL-4 に よ る ヒ ト単 球 よ り のMGC形 成 に は, CD 14と そ の 未 知 の リガ ン ド, CD4とHLIA-DR, LFA-1とICAM-1と の接 着 を介 した結 合 が 必 要 で あ る こ とが 知 られ た.こ の こ と は, 単 球 ・Mφ細 胞 間 の 融 合 に よ るMGC形 成 は, 単 球 の 血 管 内 皮 へ の接 着 及 び 抗 原 呈 示 細 胞 とT細 胞 間 の 接 着 の メ カ ニ ズ ム に 良 く似 た もの で あ る こ と を示 す. M-CSFとIL-4に よ りヒ ト単 球 よ り形 成 され たMGC は Table 2に 示 す よ うに, Mφと 異 な りC3レ セ プ ター, Fcレ セ プ ター, 非 特 異 的 エ ス テ ラ ー ゼ 活 性 が 弱 い か ほ とん ど発 現 して い な い が, 破 骨細 胞 の マ ー カー で あ る 酒 石 酸 抵 抗 性 の 酸 フ ォス フ ァ ター ゼ(TRAP)活 性 が 陽 性 で あ り, また こ のMGCはBCG菌 を 良 く貧 食 した. 肉 芽腫 形 成MGCの 機 能 や 形 成機 構 及 び破 骨 細 胞 との 関 連 な ど, 現 在 不 明 な 点 が 多 い が, こ の in vitro にお け る ヒ ト単 球 よ りのMGC形 成 系 は, そ れ らの解 明 に と り有 効 な手 段 とな る で あ ろ う. 8. お わ り に CSFに よ る単 球 か らMφへ の 基 本 的 分 化 は, 種 々 の サ イ トカ イ ン に よ り修 飾 さ れ る. 特 にTh2由 来 のIL-4 が 単 球 か らDCやMGCの 分 化 を誘 導 した こ と は 興 味 深 い. 最 近 我 々 は, Th2由 来 の も う一 つ の サ イ トカ イ ン で あ るIL-10が, これ らM-CSFとGM-CSFに よ る単 球 か らMφへ の分 化 に 対 し, そ れ ぞ れ 分 化 の 増 強 と ア ポ トー シ ス とい う全 く正 反対 の影 響 を 与 え る こ と を見 い だ した18). GM-CSFで 誘 導 したMφは, 抗 原 呈 示 活 性 が 強 い こ と, ま たM-CSFで 誘 導 したMφは, 活 性 酸 素 産 生 能, 貧 食 能, ADCC機 能 な どが 強 い こ と よ り, IL-10は 抗 原 呈 示 機 能 を 有 す るMφの 分化 を抑 制 し, エ フ ェ ク ター 機 能 を有 す るMφの 分 化 を増 強 す る こ とが 示 唆 さ れ た. 多 くの 疾 患 にお い て, そ こ に集 ま りま たそ こで 増 殖, 分 化 したMφが 病 態 の 発 現 に 重 要 な役 割 を 果 た す こ と が 示 Fig. 2. Expression of c-fms mRNA in dendritic cells generated

from monocytes by GM-CSF+IL-4.

Total RNAs (10/1 g/lane) extracted from TNF- a -treated DC (lane 1), TNF- a -non-treated DC (lane 2),

induced macrophages (lane 3) or M-CSF-induced phages (lane 4) were subjected to agarose gel electrophoresis and then transferred to nylon membrane and hybridized with a labeled cDNA probe of c-fms. Rehybridization was

carried out wyth probes specific for Ac-LDLR or for actin.

Table 2 Characteristics of multi-nucleated giant cells from human monocytes by M-CSF+IL-4

唆 され て い る が, そ こ に 関 与 す る サ イ トカ イ ンの 種 類, また そ れ らMφ の機 能 が どの よ う な もの か は必 ず し も 明確 で 無 い. こ こに述 べ た ヒ ト単 球 のサ イ トカ イ ン に よ る分化 の系 は あ く まで も基 本 的 な もので, 生 体 で は よ り 複雑 な サ イ トカ イ ンの種 類 と量 の 組 み 合 わ せ が 起 こ り, Mφ の 分化 及 び そ の機 能 の発 現 に関 与 す る と考 え られ る. 実 際 の病 気 の場 で のMφ の分 化 と機 能 が どの ように なっ て お り, そ れ が病 態 の発 現 に どの よ う に 関 与 す るか, 今 後 よ り明 らか に な っ て くる こ と と思 わ れ る. 文 献

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214 真 菌 誌 第38巻 第3号 平 成9年

Generation

of Two Phenotypically

Distinct

Types of Macrophages,

CD 1+Dendritic

Cells and TRAP+Osteoclast-like

Multi-nucleated

Giant Cells from Human

Monocytes

Kiyoko S. Akagawa

Department of Immunology, National Institute of Infectious Diseases,

1-23-1, Toyama, Shinjuku-ku, Tokyo 162, Japan

We demonstrated that granulocyte-macrophage

colony-stimulating factor (GM-CSF) and

macrophage-CSF (M-csF)

stimulate the differentiation of CD14+human

monocytes into two phenotypically distinct

types of macrophages, based on morphorogy, cell surface antigen expression and functions including

phagocytosis, production of reactive oxygen intermediate,

antigen presenting activity and sensitivity to

HIV infection. In vivo, however, not only CSF but also many other cytokines are produced under

various conditions, and those cytokines may modulate the differentiation of monocytes by CSFs. We

demonstrated that CD 14+human

monocytes can differentiate into CD1+re1B+dendritic

cells (DC)

by combination of GM-CSF plus interleukin-4 (IL-4), and that they differentiate into tartrate-resistant

acid phosphatase (TRAP)-positive

osteoclast-like multinucleated

giant cells (MGC)

by combination of

M-CSF plus IL-4. However, the monocyte-derived DC were not terminally differentiated cells; they

could still convert to macrophages in response to M-CSF. Tumor necrosis factor- a (TNF-a)

stimulated

the terminal differentiation of the DC by down-regulating the expression of the M-CSF receptor,

c-fms mRNA and aborting the potential to convert to macrophages.

Taken together, these results

provide a new aspect to our knowledge of monocyte differentiation, providing evidence that human

monocytes are flexible in their differentiation potential, and that they are precursors not only of

macrophages but also of CD1+re1B+DC

and TRAP-positive MGC.

Such a diverse pathway of

monocyte differentiation may constitute one of the basic mechanisms of immune regulation.

この 論 文 は, 第40回 日本 医真 菌 学 会 総 会 の “ワ ー ク シ ョッ プ: 真 菌 感 染 にお け る マ クロ フ ァー ジ の役 割 ”に お い て 発 表 され た もの で す.