Th17 細胞の分化: 免疫学的ダイナミクスに関する洞察

Th17 細胞は、インターロイキン 17 (IL-17) の産生を特徴とする T ヘルパー細胞のサブセットであり、病原体に対する免疫システムの反応や自己免疫疾患の病理において重要な役割を果たします。この記事では、Th17 細胞の分化のメカニズムを詳しく調べ、サイトカイン、転写因子の相互作用、およびそれらが健康と疾患に与える影響について考察します。

Th17 分化の開始: サイトカインの前兆

TGF-β と IL-6 の役割

Th17 分化は、特定のサイトカイン、特に形質転換成長因子ベータ (TGF-β) とインターロイキン-6 (IL-6) の調整から始まります。TGF-β は、IL-6 などの他のサイトカインの存在に応じて、制御性 T 細胞 (Treg) または Th17 細胞系統へのコミットメントにつながる分岐経路の舞台を設定します。IL-6 は、IL-21 と連携して STAT3 を活性化し、RORγt 発現を増強することで、Th17 系統への分化プロセスを推進します。

IL-21 と IL-23 の影響

IL-21 は STAT3 を含む正のフィードバックループを通じて Th17 分化シグナルを増幅しますが、IL-23 は Th17 細胞の成熟と安定化に不可欠です。IL-23 は分化を開始しませんが、分化した Th17 細胞の増殖と生存をサポートし、炎症の可能性を強化します。

Th17分化の転写制御

マスターレギュレーター RORγt

RORγt は Th17 細胞のアイデンティティの中核にある転写因子であり、IL-17A、IL-17F、IL-22 の発現を促進します。その発現は Th17 分化の特徴であり、STAT3 の活性化によってサポートされ、IRF4 や BATF などの他の転写因子の影響を受けます。

脇役: STAT3、IRF4、BATF

IL-6 と IL-21 による STAT3 の活性化は、RORγt 誘導に不可欠です。IRF4 と BATF は、RORγt の発現を微調整し、IL-17 と関連サイトカインの転写を促進することで、Th17 分化をさらに調整します。これらの因子は協調して働き、Th17 表現型を強化します。

サイトカイン環境と Th17 の安定性

Th17 の拡大における IL-23 の役割

分化後、IL-23 は Th17 細胞の増殖とエフェクター機能を促進し、免疫と炎症における役割に重要な役割を果たします。このサイトカインは、自己免疫疾患における Th17 細胞の病原性にとって極めて重要です。

阻害性サイトカインの影響

IL-4 と IFN-γ は Th17 分化に対する調節バランスを表し、そのプロセスを阻害し、T ヘルパー細胞系統内の競合ダイナミクスを強調します。このバランスは、免疫恒常性と自己免疫の予防に不可欠です。

健康と病気における Th17 細胞

病原体に対する保護的役割

Th17 細胞は、特に粘膜表面での真菌および細菌感染に対する防御に不可欠です。好中球を動員し、バリアの完全性を高める能力は、病原体除去に不可欠です。

自己免疫疾患への寄与

逆に、Th17 細胞の調節不全と過剰な IL-17 産生は、乾癬、関節リウマチ、炎症性腸疾患などの自己免疫疾患の発症と関連しています。Th17 分化の調節を理解することで、これらの疾患の治療ターゲットが得られます。

結論: Th17 細胞の二面性

Th17 細胞の分化は高度に制御されたプロセスであり、防御免疫と自己免疫病態の発症の両方にとって重要です。Th17 細胞の生物学を支配するサイトカインと転写因子の複雑なネットワークは、免疫システムの制御メカニズムの複雑さを強調しています。研究が進むにつれて、Th17 の分化と機能の特定の側面をターゲットにすることで、自己免疫疾患の新たな治療法や病原体に対する宿主防御を強化する戦略が期待されます。

参考文献

Zhou, L., Chong, M. M., & Littman, D. R. (2009). CD4+ T 細胞系統分化の可塑性。Immunity, 30(5), 646-655. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2009.05.001

Ivanov, II, McKenzie, B. S., Zhou, L., Tadokoro, C. E., Lepelley, A., Lafaille, J. J., Cua, D. J., & Littman, D. R. (2006). オーファン核受容体 RORgammat は炎症誘発性 IL-17+ T ヘルパー細胞の分化プログラムを制御します。Cell, 126(6), 1121-1133. https://doi.org/10.1016/j.cell.2006.07.035

Veldhoen, M.、Hocking, R. J.、Atkins, C. J.、Locksley, R. M.、Stockinger, B. (2006)。炎症性サイトカイン環境におけるTGFbetaは、IL-17産生T細胞の新たな分化を促進する。Immunity、24(2)、179-189。https://doi.org/10.1016/j.immuni.2006.01.001

Korn, T., Bettelli, E., Oukka, M., & Kuchroo, V. K. (2009). IL-17 と Th17 細胞。Annual Review of Immunology、27、485-517。https://doi.org/10.1146/annurev.immunol.021908.132710

McGeachy, M. J., & Cua, D. J. (2008). Th17 細胞の分化: 長く曲がりくねった道。Immunity、28(4)、445-453。 https://doi.org/10.1016/j.immuni.2008.03.001

Park, H., Li, Z., Yang, X. O., Chang, S. H., Nurieva, R., Wang, Y. H., Wang, Y., Hood, L., Zhu, Z., Tian, Q., & Dong, C. (2005). CD4 T 細胞の独特な系統がインターロイキン 17 を産生して組織の炎症を制御する。Nature Immunology, 6(11), 1133-1141. https://doi.org/10.1038/ni1261

Harrington, L. E., Hatton, R. D., Mangan, P. R., Turner, H., Murphy, T. L., Murphy, K. M., & Weaver, C. T. (2005).インターロイキン 17 産生 CD4+ エフェクター T 細胞は、T ヘルパータイプ 1 および 2 系統とは異なる系統を経て発達します。Nature Immunology、6(11)、1123-1132。https://doi.org/10.1038/ni1254

O'Shea、J. J.、Paul、W. E. (2010)。ヘルパー CD4+ T 細胞の系統コミットメントと可塑性の基礎となるメカニズム。Science、327(5969)、1098-1102。https://doi.org/10.1126/science.1178334

25th Dec 2024 Sana Riaz

##病気 #免疫学 #T細胞