6.3.2   生来の反応 (先天性((自然))免疫応答)

 

1980年代に、CD毒性ペプチドが、総グリアジン[270,340]およびA-グリアジン[271]の酵素消化物から初めて分離された。それらは、α-グリアジンのN末端配列（α3-55、α3-24、α25-55、α1-30、α31-55）に由来し、器官培養アッセイで有意な毒性効果を示した。その後、ペプチドα31-43、α31-49、およびα44-55の毒性は、点滴試験によりin vivoで確認された[341,342]。ただし、α-グリアジンのN末端配列からの5つの重複ペプチド（1-19、11-28、21-40、31-49）は、唯一HLA-DQ2ヘテロダイマーへの弱いまたは中程度の結合を示し、グリアジン感受性DQ2-制限つきT細胞はこれらのペプチドを認識しない[343]。Maiuri等はこれらのペプチドがCDの先天性反応を誘発する可能性があることを示唆した最初の人だった[344]。

 

 

先天性(自然)免疫応答の役割は、CDの病因にいくつかの方法で関与していると思われるため、現在非常に重要になっている。自然免疫は適応免疫と協力して、炎症性Th1応答を誘導し、IEL（Intraepithelial lymphocyte）の数を増やし、上皮に対する細胞溶解攻撃を促進する[345]。先天性反応は、HLA-DQ2陽性のCD患者に見られるが、HLA-DQ2陽性の非CD対照には見られない。 この特異な先天性反応は、なぜDQ2陽性の一部の人だけがCDを発症するのかを説明するかもしれない。 特定の毒性グルテンペプチドは、適応免疫系によって認識されないが、自然免疫系を刺激する。 これまで、α-グリアジン由来のペプチドのみが自然免疫応答の引き金となる因子として同定されてきた。 ライ麦、大麦、オート麦には、α型に属するタンパク質が欠けている。 したがって、これらの穀物からのペプチドが生得的（自然免疫的）な反応を開始できるかどうかは不明である。

α31-49などのペプチドが先天性（自然免疫的）応答を活性化するという事実は、これらのペプチドの受容体が存在するはずであることを意味する。 AGA（Anti-gliadin antiboy）がペプチドα31-49に結合できる場合の経細胞輸送経路が提案された[285]。 この複合体は、次にトランスフェリン受容体CD71に結合し、これは腸上皮全体で保護された獲得免疫を提供する。 Tjon et al., [38]は、ペプチドα31-49の受容体が腸上皮細胞に存在するという仮説も評価した。しかし、この受容体は、直接的にも、UV架橋またはTG2誘導のアミド交換によっても検出できなかった。結論として、腸細胞に対するグリアジンペプチドの直接的なシグナル伝達効果を実証する堅牢なデータはまだ失われており、いわゆる毒性ペプチドの作用メカニズムを明らかにするためにより多くの作業が必要である[293]。

IEL(Intracepithelial lymphocyte)の増加は、CDの主な機能の1つである。 IELは、固有層のCD4 ⁺グルテン感受性T細胞とは表現型および機能が異なる。それらは、上皮の基底外側の腸上皮細胞の間に存在するT細胞の豊富で不均一な集団を表している[299,346]。それらの主な役割は、腸上皮を損傷する可能性のある望ましくない過度の炎症反応を回避しながら、病原体の侵入と拡散を防ぐことにより免疫保護を促進することである。それらは、細胞溶解機能を発揮して、感染細胞および損傷細胞を排除し、上皮の治癒および修復に寄与する調節機能を発揮する。ただし、CDで見られるような炎症および組織破壊反応にも寄与する。 IELは、αβまたはγδTCR（TCRαβ+またはTCRγδ+）およびナチュラルキラー（NK）細胞を保持する、抗原経験のあるメモリーエフェクターT細胞サブタイプCD8 ⁺で構成される[346]。正常な腸のIEL集団は、TCRαβ+ T細胞とTCRγδ+ T細胞で構成されており、約5：1の比率である。

CDの絨毛萎縮に対するIELの寄与は、いくつかの研究によって示唆されており、次の事実に基づいている[299]：
1. CD8 ⁺ IELは、アクティブCDのIFN-γの主な生産者である。
2. CD8 ⁺ IELは細胞溶解性タンパク質（パーフォリン、グランザイム、FasL）に富んでいる。
3.後者のタンパク質の発現は、上皮アポトーシスの増加と関連している。

上皮浸潤はグルテン摂取と高度に相関しており、したがってCDの最も敏感な組織病理学的マーカーであると考えられている[346]。腸細胞100個あたり20〜25個のIELのカウントが境界線であると推定される正常生検とCD損傷生検の間、30を超える値は「病理学的上皮内リンパ球増加症」を表す。特に絨毛先端における絨毛に沿ったIELの分布も、CDの診断のための敏感な形態学的特徴を表している。 TCRαβ⁺ IELの数は、グルテンフリー食を開始すると正常に戻る。対照的に、TCRγδ⁺ IELの数はその後何年も高いままであり、TCRγδ⁺ IELではなくTCRαβ⁺が絨毛萎縮に関連している可能性があることを示している。 CD患者の上皮においてTCRγδ⁺ IELが果たす正確な役割は、まだ議論されている。 Baghatと同僚は、TCRαβ⁺ IELが腸細胞に有害な影響を与え、TCRγδ⁺ IELによって拮抗されることを提案した[347]。この規制機能は、アクティブCDでは圧倒される可能性がある。 CD患者のTCRγδ⁺ IELサブセットが抗原駆動型であるかどうか、および認識される抗原の正確な性質はまだ解明されてない。ほとんどのIELは、さまざまなNK細胞受容体を発現する。健康な小腸では、IELは主に抑制性CD94 / NKG2A受容体を発現します。対照的に、CDのIELはCD94 / NKG2CやNKG2Dのような高レベルの活性化受容体を発現する[346]。

 

サイトカインIL-15は、グルテン誘発性免疫応答のこの部分の中心的役割を果たすと考えられている。炎症性および抗アポトーシスサイトカインであるIL-15は、CD患者の腸で過剰に産生される。小腸生検の器官培養の使用は、このサイトカインの中和が実際にCD病因カスケードを妨げるかもしれないことを明らかにした[344]。 IL-15は、分子量が約14,000の糖タンパク質であり、多数の細胞タイプと組織で発現し、自然免疫と適応免疫の両方で重要な役割を果たす。特に、T細胞とNK細胞の刺激と増殖を調節する。アクティブCDでは、IL-15は上皮細胞と固有層の両方で産生されますが、適応免疫応答に関与するT細胞とB細胞では産生されない。α31-43や伸長型α31-49などのグルテンペプチドは、腸細胞[348]、マクロファージ[349]、および樹状細胞[350,351]の活性化によりIL-15分泌を直接誘導する。これらのペプチドは、HLA-DQ制限T細胞を刺激せず、CD患者でのみIL-15産生を活性化しますが、健常対照では活性化しない。 IL-15は、Tregs(制御性 T細胞 )の有益な抑制能力を損ない、IL-15の存在下でretinoic acid(ビタミンAの代謝物)は思いがけず腸粘膜でグリアジンに炎症性免疫（IL-12とIL-23）の調整特性を引き起こす。この理由でビタミンAを CDに補充する事が不承認される。

 

IL-15は、IELの増殖と生存を強力に誘導することが知られている。 IL-15の大部分は腸細胞の表面に結合したままで、IEL（Intraepithelial lymphocyte）に提示される。 IL-15はIELを刺激してNKG2D受容体を発現させ、上皮細胞を発現させてNKG2Dの上皮リガンドであるMHCクラスI鎖関連分子A（MICA）を発現させる[353,354]。 NKG2D受容体がMICAに関与すると、IELは上皮細胞を殺し、組織破壊に寄与する。したがって、腸上皮細胞におけるIL-15の発現は、細胞アポトーシス、絨毛萎縮、および腸炎症を伴う[355]。損傷した上皮が選択的バリアとして適切に機能しないため、免疫原性グルテンペプチドが組織にアクセスできるようになることは容易に想像できる。これらの発見は、IL-15の発現がそれ自体で絨毛性萎縮および陰窩過形成を誘発するのに十分であるかどうかという問題を提起する[120]。

 

穀物に存在するATI(Amylase trypsin inhibitor)は、自然免疫系のコアクチベーターであることが示唆されている[162]。小麦の両方とも害虫抵抗性分子であるATI CM3およびO.19は、単球、マクロファージ、および樹状細胞における自然免疫応答の強力な活性化因子として同定された。これらの細胞は高度に保存された膜結合分子のクラスであるToll様受容体（TLR）を発現する。これは、微生物の認識に主要な役割を持ち、したがって防御の第一線で作用する。 ATIはTLR4-MD2-CD14複合体に関与し、成熟マーカーのアップレギュレーションをもたらし、CDおよび非CD患者の細胞およびCD患者の生検で炎症性サイトカインの放出を誘発する。 TLR4(TOLL様受容体の１つ)またはTLR4シグナル伝達が欠損したマウスは、ATIを経口投与すると、腸および全身の免疫反応から保護される。これらの調査結果は、穀物のATIをCDの新規寄与者として定義している。さらに、ATIは、他の腸管および非腸管免疫障害における炎症および免疫反応を促進する可能性がある。

6.4  おわりに

さまざまな免疫学的メカニズムの理解の向上により、CD病因の現実的なスキームの作成が可能になった[356]。 CDの媒介における重要な環境要因は、小麦、ライ麦、大麦、およびオート麦のグルテンタンパク質である。これらのタンパク質の不完全な胃腸分解により、小腸内腔にCD活性（免疫原性、毒性）グルテンペプチドが出現する。グルタミンとプロリンが豊富なこれらのペプチドは、2つのシグナル免疫応答を誘導し、最初のシグナルは自然免疫によって生成され、2番目のシグナルは適応免疫によって生成される[357]。毒性ペプチドは、IL-15発現の増加、IEL増殖、上皮細胞の炎症、腸透過性の増加を特徴とする先天性免疫応答を引き起こす。適応免疫応答では、免疫原性ペプチドは、透過性の増加とタイトジャンクションの開放により上皮バリアを通過する。粘膜固有層に到達した後、TG2によって脱アミド化または架橋される。これらの修飾ペプチドのAPC（Antigen-presenting cell）上のHLA-DQ2 / 8への結合およびグルテン感受性T細胞への提示は、炎症性Th1応答を活性化する。この応答は、IFN-γやTNF-αなどのさまざまなサイトカイン、および上皮細胞の損傷に寄与する他の免疫学的分子の産生によって特徴付けられる。 自然免疫応答と適応免疫応答の両方が、上皮のアポトーシスと粘膜破壊を引き起こし、CDの腸の炎症の発生に寄与する。 さらに、刺激されたT細胞はB細胞によって抗炎症性Th2応答を活性化する。グルテンに対する抗体およびTG2に対する自己抗体の産生を開始する細胞、適応応答の誘導における遺伝学とグルテンの相互作用は現在よく理解されていないが、先天的応答とIL-15合成の誘導における遺伝学と環境因子、特にグルテンペプチドのそれぞれの寄与を明らかにするためにさらなる研究が必要である[346]。 適応免疫と自然免疫間のクロストーク(漏話)をどのように調整するかは、CDおよびグルテン感受性のさまざまな段階をよりよく理解し、予防戦略を設計し、新しい治療アプローチを開発するために取り組む必要がある顕著な問題である[299]。 CDの自然免疫と適応免疫の正確なメカニズムを解明するために、さらなる研究が期待されるかもしれない。