宮崎医会誌 2014 ; 38 : 53-7.
総 説
は じ め に 樹状細胞（dendritic cells ; DCs）は樹状突 起を有する系統マーカー陰性，主要組織適合遺 伝 子 複 合 体（m a j o r h i s t o c o m p a t i b i l i t y c o m p l e x ; M H C）クラスI I陽性の抗原提示細 胞であり，造血幹細胞よりミエロイド系やリン パ 球 系 分 化 経 路 を 経 て 未 熟D C s（i m m a t u r e D C s ; i D C s）へ分化し，さらに様々な刺激に より成熟DCs（mature DCs ; mDCs）に至る １−２）。生体においてD C sは分化系列，成熟段階 の異なる多様なサブセットとして末梢非リンパ 組織やリンパ組織に広く存在しており，機能的 には通常型DCs（conventional DCs ; cDCs） と 形 質 細 胞 様 D C s（p l a s m a c y t o i d D C s ; pDCs）に大別される１−２）。 病原性微生物の外来抗原の末梢組織への侵襲 により惹起された炎症状態では，D C sは自然免 疫と獲得免疫を繋ぐ最も強力な抗原提示細胞と して免疫系を賦活化する１−２）。一方，非炎症状 態（定常状態）では末梢においてD C sは免疫寛 容を誘導し，免疫学的恒常性の維持に重要であ ると推測されている１−２）。 p D C sはウイルス感染で多量のＩ型インター フェロン（i n t e r f e r o n ; I F N）を産生する免疫 細胞として同定された３−４）。p D C sはc D C sと異 なり，エンドソーム内核酸受容体であるT o l l様 受容体（toll-like receptor; TLR）７とTLR9 の み を 高 発 現 し， 核 酸 認 識 後 にM y D88依 存 的 なnuclear factor κB （NF-κB）の活性化を 介して炎症性サイトカインを産生し，inhibitor of NF-κB （IκB） kinase （IKK）-αとIFN regulatory factor- ７ （IRF-7）の活性化を介 してI型IFNを産生する５）。 p D C sはI型I F N高産生能に基づく抗ウイルス 感染防御への主要なメディエーターとして考え られている３−４）。また，pDCsはT細胞免疫応答 において，活性化あるいは抑制的に多面的な役 割を担っていると推測されている６−８）。しかし ながら，これらの推察は試験管内実験や免疫細 胞移入実験の知見に基づいており，p D C sの生 体内での詳細な免疫学的役割は不明である。生形質細胞様樹状細胞によるT細胞の反応の制御
佐藤 克明
要約：樹状細胞（dendritic cells ; DCs）は樹状突起を有する系統マーカー陰性，主要組織適合遺伝子 複合体（major histocompatibility complex ; MHC）クラスII陽性の抗原提示細胞であり，通常型樹状 細胞（conventional DCs ; cDCs）と形質細胞様樹状細胞（plasmacytoid DCs ; pDCs）に大別されるサ ブセットから構成される。pDCsはToll様受容体（toll-like receptor ; TLR）7とTLR9を高発現し，ウイ ルス感染で多量のI型インターフェロン（interferon; IFN）を産生することから，抗ウイルス感染防御 への主要なメディエーターとして考えられている。しかしながら，生体内での免疫応答におけるpDCs の役割は不明である。著者らはpDCsの免疫学的役割を解明するために，pDCs特異的発現分子として同 定したSiglec-Hの欠損マウスとpDCs自身が消失したpDCs特異的消失マウスを作製した。本稿では，著 者らが得た知見に基づいてpDCsの炎症反応とT細胞免疫応答における役割を概説する。 〔平成26年３月27日入稿，平成26年６月９日受理〕 宮崎大学医学部医学科感染症学講座免疫学分野体 内 で の 免 疫 応 答 に お け るp D C sの 解 析 で は p D C s で 発 現 が 認 め ら れ る G r - １ や b o n e marrow stromal antigen ２ （BST2）に対す る抗体を用いた除去法が用いられてきた４）。し かしながら，この手法の問題点として，これら の 分 子 は 他 の 免 疫 細 胞 で も 発 現 が 示 さ れ， 抗 Gr- １抗体や抗BST2抗体の投与ではpDCsを含 む 多 種 の 免 疫 細 胞 が 除 去 さ れ る こ と か ら， p D C sの生体内での免疫学的役割の解釈に齟齬 が 生 じ て い る４）。 従 っ て， 生 体 内 で のp D C sの 機能解析はその特異的消失法の欠如により妨げ られている。 著者らはp D C sの機能制御機構を明らかにす るためにその特異的発現分子であるSiglec-Hを 欠損したS i g l e c - H欠損マウスを作製した９）。さ らに，p D C sの生体内での免疫学的役割を解明 するために，Siglec-H遺伝子の一部にジフテリ ア毒素受容体遺伝子を導入後，ジフテリア毒素 を 投 与 す る こ と に よ りp D C s自 身 が 消 失 し た pDCs特異的消失マウスを作製した ９）。 本 稿 で は こ れ ま で 不 明 で あ っ た 生 体 内 で の p D C sの免疫応答における役割とその機能制御 機構について紹介する９）。 pDCsの機能制御におけるSiglec-Hの役割 は じ め にS i g l e c - H欠 損p D C sの 性 状 解 析 を 行った。野生型p D C sと比較してS i g l e c - H欠損 p D C sで はC D11cとB S T2の 発 現 亢 進，B220と M H Cク ラ スI Iの 発 現 低 下 が 認 め ら れ た。 こ の ことから，Siglec-Hは転写因子の発現調節によ りp D C sの 分 化 を 制 御 す る こ と が 示 唆 さ れ た。 ま た，T L R9リ ガ ン ド で あ るC p G - A刺 激 後， Siglec-H欠損pDCsは野生型pDCsと比較して， I 型 I F N と 炎 症 性 サ イ ト カ イ ン で あ る interleukin （IL）-12の著しい産生亢進を示し た。さらに，Siglec-H欠損pDCsではCpG-A刺 メイン中の活性化アミノ酸配列モチーフである immunoreceptor tyrosine-based activation m o t i f（I T A M）をリン酸化し，さらにチロシ ンキナーゼであるS y kの活性化を誘導すること が推察された9）。これらの結果から，S i g l e c - H はDAP12-Syk経路を介してTLR9-MyD88依存 性シグナルを阻害することにより，T L R9リガ ンド誘導性サイトカイン産生を抑制すると考え られた。 さらに，Siglec-HによるpDCsのT細胞活性化 能 の 制 御 に つ い て 検 討 し た。 そ の 結 果， Siglec-H欠損pDCsは野生型pDCsと比較して抗 原特異的CD4+T細胞活性化能が減弱し，これは MHCクラスII分子の低下によることが考えられ た。また，Siglec-H欠損pDCsは野生型pDCsと 比較して抗原特異的CD8+T細胞活性化能も減弱 していた。野生型pDCsとSiglec-H欠損pDCsは 同程度のMHCクラスIの発現を示していること から，これは抗原クロスプレゼンテーション経 路10）の障害によることが考えられた。 pDCsによる炎症反応の制御 p D C sのS i g l e c - Hを介したT L R9リガンド誘 発性炎症反応に対する制御について検討した。 野生型マウスではC p G - AとD - g a l a c t o s a m i n e の 投 与 に よ り 血 清 中 で のI型I F Nや 炎 症 性 サ イ ト カ イ ン の 産 生 が 認 め ら れ， 投 与 後24時 間 以 内 に 炎 症 性 シ ョ ッ ク に よ り 全 例 死 亡 し た。 一 方，S i g l e c - H欠 損 マ ウ ス で は こ れ ら 血 清 中 サ イ ト カ イ ン 産 生 の 著 し い 亢 進 が 認 め ら れ た。 し か し な が ら，p D C s特 異 的 消 失 マ ウ ス で はI 型I F Nの ほ ぼ 完 全 な 産 生 抑 制， 炎 症 生 サ イ ト カ イ ン に つ い て は 部 分 的 な 産 生 抑 制 が 認 め ら れ， 死 亡 率 の 低 下 が 示 さ れ た。 こ れ ら の 結 果 か ら， 生 体 内 に お い てp D C sはT L R9リ ガ ン ド 刺 激 に 対 す るI型I F Nの 主 要 な 産 生 細 胞 で あ
ろ， 野 生 型 マ ウ ス のc D C sに お け るM H Cク ラ ス I I と 共 刺 激 分 子 の 発 現 増 加 と 比 較 し て S i g l e c - H欠 損 マ ウ ス で は こ れ ら の さ ら な る 発 現増強が示されたが，p D C s特異的消失マウス で は こ れ ら の 分 子 の 発 現 が 低 下 し て い た。 以 上 の 結 果 か ら，c D C sのT L R9リ ガ ン ド 誘 導 性 成熟機構にはp D C sによるサイトカイン産生が 関与することが示された。 pDCsによる抗原特異的CD4+ T細胞応答の制御 p D C sのS i g l e c - Hを介した抗原特異的C D4+ T細胞応答に対する制御について検討した。抗 原 と 完 全 フ ロ イ ン ト ア ジ ュ バ ン ト の 投 与（ 免 疫 ） 後， 野 生 型 マ ウ ス と 比 較 し てS i g l e c - H欠 損マウスではより強い抗原特異的C D4+ T細胞 増殖が認められ，p D C s特異的消失マウスでは さ ら な る そ の 増 強 が 示 さ れ た。 一 方， 抗 原 特 異 的 I F N - γ 産 生 C D4+ T 細 胞（t y p e 1 T h e l p e r T細胞 ; TH1細胞）の誘導では野生型 マ ウ ス と 比 較 し てS i g l e c - H欠 損 マ ウ ス で は 減 弱し，p D C s特異的消失マウスでは増強が認め ら れ た。 こ れ ら の 結 果 か ら， 生 体 内 に お い て p D C sはS i g l e c - Hが 関 与 す るM H Cク ラ スI I拘 束 性 抗 原 提 示 と サ イ ト カ イ ン 産 生 の 制 御 に 基 づいて抗原特異的C D4+ T細胞の活性化を抑制 することが考えられた。 pDCsによる抗原特異的CD8+ T細胞応答の制御 pDCsのSiglec-Hを介した抗原特異的CD8+ T 細胞応答への制御について検討した。野生型マ ウスでは抗原とCpG-Aの免疫により抗原特異的 細胞障害性T細胞（cytotoxic T lymphocytes ; CTLs）が生成した。一方，Siglec-H欠損マウス では抗原特異的CTLsの生成が低下し，pDCs特 異的消失マウスではさらなる低下が認められた。 こ れ ら の 結 果 か ら， 生 体 内 に お い てpDCsは Siglec-Hが 関 与 す る 抗 原 ク ロ ス プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン を 介 し てCD8+ T細 胞 の 惹 起 を 行 い， CTLsの生成に寄与することが明らかとなった。 pDCsのウイルス感染免疫応答における役割 p D C sのS i g l e c - Hを介したウイルス感染免疫 応答の制御について単純ヘルペスⅠ型ウイルス （herpes simplex virus-1；HSV-1）感染モデ ル を 用 い て 検 討 し た。H S V -1感 染 に よ り Siglec-H欠損マウスでは野生型マウスと比較し て， 血 清 中 で のI型I F Nと I L -12の 高 産 生 を 示 し，p D C s特異的消失マウスではI型I F Nの著し い 産 生 抑 制，I L -12の 弱 い 産 生 抑 制 が 認 め ら れ た。また，野生型マウスでのH S V -1感染による HSV-1特異的CTLs生成と比較して，Siglec-H 欠 損 マ ウ ス とp D C s特 異 的 消 失 マ ウ ス で はI型 I F N産生に対する異なった効果が認められたに も関わらず，ともにH S V -1特異的C T L s生成が 減弱していた。さらに，野生型マウスでは感染 後，脾臓でH S V -1が検出されないが，p D C s特 異的消失マウスはSiglec-H欠損マウスよりも高 いH S V -1感染量を示した。これらの結果から， p D C sはウイルス感染においてI型I F Nの産生と ウイルス抗原のクロスプレゼンテーションによ る抗ウイルスC T L sの生成を介してウイルス感 染防御免疫応答に寄与することが考えられた。 お わ り に こ の 研 究 か ら，S i g l e c - Hはp D C sの 分 化， T L R7/9依 存 性 性 サ イ ト カ イ ン 産 生 能，T細 胞 活性化能を制御することが明らかとなった（図 １）。自然免疫応答ではpDCsは初めにウイルス を 感 知 し て，I型I F Nや 炎 症 性 サ イ ト カ イ ン を 産生して炎症反応を惹起し，c D C sなどの他の 免疫細胞を活性化して炎症反応を亢進すること を 初 め て つ き と め た（ 図 ２）。 ま た， ウ イ ル ス
感染に対する適応免疫応答ではp D C sはエフェ ク タ ー C D4+ T細 胞 の 誘 導 を 抑 制 す る が， C T L sを積極的に生成することによりウイルス やその感染細胞を生体から効率的に排除するこ と を 解 明 し た（ 図 ２）。 従 っ て， こ の 研 究 の 成 果を応用することで，感染症に対する新しい治 療法の開発につながる可能性が期待された。今 後は自己免疫疾患の発症や増悪におけるp D C s の役割とその制御機構を解明したい。 図１．Siglec-HによるpDCsの機能制御. 自己傷害細胞からの自己DNA・RNA，ウイルスなどの病原性微生物由来のCpG DNA・RNAを認識したpDCsにおいて， Siglec-Hと未知リガンドとの結合はDAP12-Syk経路の活性化によりTLR7/9-MyD88依存性のIKK-αとIRF-7の活性化やNF-κBの活性化を阻害し，I型IFNと炎症性サイトカインの産生を抑制する．また，Siglec-H介在性シグナルは転写因子 （E2-2・IRF-8・Spi-B・PU.1・Id2）の発現調節を介してpDCsの分化を制御すると考えられる．さらに，この分化制御に基 づくMHCクラスII分子発現や抗原クロスプレゼンテーション経路の調節によりMHCクラスII拘束性抗原提示とMHCクラ スI依存性クロスプレゼンテーションを介するCD4+ T細胞 とCD8+ T細胞のプライミングを制御すると考えられる．
参考文献
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