腎移植における制御性 T 細胞に対するさまざまな治療戦略の影響 (EVERTWIST)

免疫応答は、抗原提示細胞 (APC)、CD4+ ヘルパー T 細胞 (Th)、および IL-2 受容体 (CD25) と FoxP3 転写を集中的に発現する CD4+ T 細胞のサブ集団である制御性 T 細胞 (Treg) の間の相互作用によって媒介されます。要素。 Treg 細胞は、正常または腫瘍の自己抗原に対する免疫応答を抑制することで寛容の維持に貢献します。 Treg 細胞は個体発生中に胸腺で発生し、末梢 CD4+ 細胞の約 10% を占めます。 すべてのエフェクター T リンパ球は、人生の初期段階で胸腺で生成され、新しい T リンパ球の産生と、「記憶」 T リンパ球に変換されて細胞内に存在するバージン (ナイーブ) 末梢 T リンパ球の抗原誘発性増殖を通じて進化します。末梢リンパ器官 (17)。 成熟 T リンパ球は、正常な末梢血リンパ球の 70 ～ 80%、リンパ節細胞の 30 ～ 40%、脾臓リンパ球の 20 ～ 30% を構成します。

T リンパ球は細胞性免疫の主なエフェクターであり、外来細胞やウイルス感染した宿主細胞を溶解できる CD8+ 細胞傷害性 T リンパ球の亜集団と、T および B リンパ球に対する制御活性を持つ CD4+ T リンパ球の亜集団に分化します。サイトカインの産生と細胞間接触を通じて単球を刺激します。

Treg リンパ球は、胸腺欠失を免れた自己反応性 T 細胞の制御を通じて末梢寛容を維持する役割を担っているため、CD4+ 細胞の中で寛容と免疫のバランスを取る上で中心的な役割を果たしています (19)。 実際、研究では、その発達や活動の欠陥が重篤な自己免疫疾患を引き起こす可能性がある一方で、これらの細胞によって媒介される過剰な免疫抑制が、他方で、腫瘍細胞によって産生される抗原に対する免疫不全状態を刺激することが実証されています。その結果、腫瘍が増殖します。

Treg リンパ球は、胸腺、末梢血、リンパ組織に存在するすべての CD4+ T 細胞の約 10% を占めます。それらは、特定の細胞表面分子の発現と多様なサイトカインの産生という点で異なるさまざまな集団から構成されていますが、抗原刺激に対する乏しい応答と免疫抑制活性という共通点を共有しています。

最もよく特徴付けられた Treg リンパ球は、いわゆる「天然 Treg」(nTreg) です。これは、T 細胞の成熟プロセス中に胸腺で発生して発達し、その後通常は末梢血中に存在する機能を備えた CD4+ T 細胞のサブグループです。自己抗原を制御し、自己免疫疾患を予防します。 これらのリンパ球は、CD-25 (インターロイキン 2 受容体 α 鎖)、Foxp3 転写因子 (これらの細胞に特異的で、胸腺内の発生制御に関与する)、CTLA-4、GITR、および LAG-3 表面の構成的発現を特徴としています。 TGF-β サイトカインは細胞表面に大量に存在し、細胞の機能に不可欠な分子です。

いわゆる「誘導性Treg」(iTreg)は、他のTregリンパ球カテゴリーを構築します。これらは、固有の調節能を欠いているものの、サイトカインを介した特異的な活性化のおかげで抑制活性を獲得するCD4+ Tリンパ球です(26)。 それらは末梢で産生され、胸腺では発現されないか、またはほとんど発現されない自己抗原に対する末梢寛容の発達を可能にします。 iTreg はそれ自体、2 つの異なるリンパ球亜集団から構成されます。Tr1 は腸粘膜に存在し、IL-10 と TGF-β の高産生を特徴としますが、Foxp3 は陰性です。 T ヘルパー 3 (Th3) は、消化管抗原の摂取によるネイティブ CD4+ T 細胞の誘導に由来し、経口寛容に関与します。 Th3 は Foxp3 陽性であり、高レベルの TGF-β を放出します (27)。

iTreg は IL-10 や TGF-β などの免疫抑制性サイトカインの産生によってのみ機能すると思われますが、nTreg は性質や性質に応じて、サイトカイン依存性、細胞接触依存性、またはその両方など、さまざまな機構を通じてもその活性を発揮します。炎症反応の強度と、炎症反応が向けられる標的組織の強度。 この状況依存性の制御機構は、これらの細胞の機能における適応性と多様性のモデルの精緻化につながります。言い換えれば、Treg は機能的に均質な細胞サブグループを構成し、そこではすべての単一細胞が特性に応じて異なる機構を発揮できると考えられます。炎症反応のこと。 一部の著者は、代わりに、Treg はいくつかの亜集団から構成されており、それぞれが独自の阻害機構を示していると考えています (27-28)。

循環ヒトリンパ球における Treg の表現型の特徴付けは、CD25 が Treg によってのみ発現されるのではなく、活性化後に非制御性リンパ球によっても発現されるという事実によって複雑になっており、そのため、現時点では CD4+ 細胞のみが最も高い CD25 レベル (CD4+CD25+bright) を発現しています。本物のTregとみなすことができます。

2003 年に、フォークヘッド転写因子 (Foxp3) が Tregs 発生における主要な制御因子であることが特定されました。その発現は主に CD4+CD25+ T リンパ球に限定されており、ナイーブ T 細胞における Foxp3 の発現は、機能的に nTreg と同様の制御性 T 表現型への変換をサポートします。 したがって、Foxp3 は Treg 細胞の極めて特異的なマーカーであると考えられており、Treg 細胞の発生と機能の制御の基礎となります。 特に、いくつかの研究では、ヒトおよびラットの出生時に Foxp3 が欠如していると大規模な T 細胞過剰増殖が引き起こされ、その結果、多臓器自己免疫と早期死亡が引き起こされるが (24)、成体ラットにおける Foxp3 の欠失は細胞の過剰増殖と拡大を引き起こすことが実証されています。樹状細胞は 2 週間以内に死亡します。 これらの結果に基づいて、Foxp3 は耐性研究のための理想的なマーカーであると思われます。

Treg の産生は、上皮細胞、T リンパ球、APC などのさまざまな種類の細胞から発せられるシグナルによって厳密に制御されています。 後者の存在は、TCR を介した Treg の活性化の基本ですが、nTreg によって誘導される in vitro の実際の抑制段階は、実際には APC に依存しません。 実際、これは、CD4+CD25-エフェクターTリンパ球とCD4+CD25+nTregとの間の接触機構を暗示している。

現時点では、Treg が IL-2 転写を阻害し、その結果細胞周期中断を誘導すること以外に、Treg に感受性のある CD4+ および CD8+ リンパ球に対して Treg によって行われる抑制の機能的影響に関する知識はほとんどありません。 他の研究で報告されているがまだ確認されていないさらなる免疫抑制メカニズムは次のとおりです: 応答性 T 細胞におけるアネルギー誘導、IL-2 の細胞分裂促進効果に対する不応性反応、TGFβ1 を産生することによって Th1 および Th2 を抑制すると思われる新しい iTreg の放出および/またはIL-10。

NTreg は、その発達と恒常性のために特定のサイトカインを必要とします。 さらに、Treg は、おそらく IL-2 を転写して積極的に分泌できないため、低増殖性または TCR 活性化に対して非アネルギーになります。 このサイトカインは主に活性化された T リンパ球によって放出されますが、nTreg によっては放出されず、その受容体、α (CD25)、β、および γ 鎖の 3 つのサブユニットによって形成される膜タンパク質複合体に結合することによって生物学的活性を発揮します。

IL-2 が T 細胞内の受容体に結合すると、ヤヌスキナーゼ (JAK) が活性化され、その結果、STAT5 タンパク質 (シグナル伝達物質および転写活性化因子) がリン酸化されて放出されます。 実際、IL-2 はいくつかの標的遺伝子を主に転写レベルで制御することによって T 細胞に影響を及ぼします。 IL-2R α鎖およびβ鎖の発現を増加させるだけでなく、例えばc-myc、c-fosなどの癌原遺伝子の上方制御を誘導することにより、細胞周期制御に関与する遺伝子の発現も調節します。および c-jun、ならびに bcl-2 などの抗アポトーシス遺伝子、または Fas リガンドなどのプロアポトーシス遺伝子。 いくつかの研究で実証されているように、IL-2 は nTreg の発生と維持に不可欠です。ラットでの IL-2 枯渇の誘導は、末梢区画の Foxp3+ nTreg リンパ球数の減少に関連している可能性がある自己免疫疾患を引き起こします。

Treg の機能にとってもう 1 つの重要なサイトカインは TGF-β です。 他の T 細胞に対する阻害効果にも関わらず、この成長因子は胸腺外での Treg 細胞の産生と Foxp3 発現の増加をサポートすると考えられます。ただし、この作用は最初の誘導にのみ必要です。 したがって、TGF-βはIL-2とは異なるが相補的な役割を果たします。

最後に、Tr1 リンパ球の機能にとってさらに重要なサイトカインは IL-10 です。 IL-10の存在下でのCD4+リンパ球のin vitroでの慢性活性化は、Tr1の分化、高レベルのIL-10およびTGF-β、低レベルのIL-2およびIL-4、および再刺激後の稀な増殖を引き起こす。 さらに、IL-10は、接触依存性のメカニズムを通じて他の活性化Tリンパ球の活性を阻害できるアネルギー性T細胞の形成をサポートし、特定のAPC（抗原提示細胞）受容体および局所的に生成される受容体について後者と競合することにより、免疫抑制を誘導することができます。 IL-2。 これらのアネルギー性 T 細胞は、同種皮膚移植を受けたラットへの移植ではより長い移植生存率を示したため、生体内で免疫応答を抑制することができます。

上記のサイトカインの他に、IL-4 や IL-13 など、他のサイトカインもさまざまな方法で Treg の生成と誘導に関与しているようですが、他のサイトカインは、たとえば IL-6 など、それらに対してアンタゴニスト効果を持っています。増殖を妨げることなく免疫抑制活性を抑制します。 Treg 機能に関する他の研究では、同種 Treg リンパ球の輸血とその後の IL2Rβ-/- ラット (治療しなければ致死的自己免疫疾患に急速にかかりやすい) への皮膚移植が、Treg や自己反応性にもかかわらず、それらの疾患を制御し、抑制しただけでなく、 T細胞はMHC不適合であったが、その結果、ドナーTregに共通のMHC分子を提示する移植片に対して寛容状態を確立することもできた。 この実験により、Treg は MHC と相関しないドナーに由来する自己反応性 T 細胞も抑制することが証明され、理論的には Treg ベースの免疫療法のドナープールが非常に広範囲になる可能性があることが証明されました。

Tregリンパ球は、免疫寛容における重要な役割と免疫抑制機能のおかげで、移植学においてますます重要性を増している。臓器移植の実験モデルでは、Tregリンパ球が、拒絶反応の原因となるCD4+およびCD8+細胞の活性を、両方とも阻害することによって調節する能力を強調しているからである。それは、GVHD (移植片対宿主病) を抑制し、この方法で同種移植寛容を仲介します。 しかし、Treg の表現型とその作用機序に関しては、実験モデルやこの寛容を誘導するために使用したプロトコールに応じて、物議を醸す結果があります。