特定の免疫細胞が予期せぬ動きをし乾癬病変を引き起こす

何百万人もの人々が乾癬に苦しんでいます。

乾癬は慢性の自己免疫疾患で、皮膚にうろこ状の斑点ができ、乾癬性関節炎に先行して発症することがよくあります。

治療法はありませんが、治療方法はクリームなどの局所薬から炎症を阻害する注射薬まで多岐にわたります。

治療の選択肢を広げるためには、科学者はこれらの病変につながる免疫系の調節不全をよりよく理解する必要があります。

シカゴ大学のPritzker　School of Molecular Engineering（PME）の研究者と、その共同研究者は、マウスモデルからの免疫細胞の高度な計算ゲノム解析を使用して、発症のきっかけとなるものにさらされると特定の種類の免疫細胞は予期しない方法で行動を変化させ、病変を引き起こすタンパク質シグナルを生成することを発見しました。

サマンサ・リーゼンフェルド助教授との共同によるこの研究は、免疫応答の根底にある新しい経路を明らかにし、最終的にはこの病気のより良い治療につながる可能性があります。

この調査結果は最近、Nature誌に掲載されました。

免疫細胞がどのように行動するのかを理解する

エール大学とMITおよびハーバードのブロード研究所の共同研究者を含む研究者たちは、皮膚や腸の内層などのバリア組織に存在する免疫細胞である、自然リンパ球（ILC）の理解を深める研究を始めました。

体の適応免疫応答において中心的な役割を果たすT細胞ほど多くはありませんが、ILCはシグナルを迅速に感知、統合、応答、伝播し、それによって下流の免疫応答を調節します。

以前の研究では、皮膚病変における特定のタイプのILCが観察され、乾癬の発症におけるそれらの重要性が提案されましたが、これらのILCの起源とその役割は不明なままでした。

彼らの役割が何であるかを知るために、グループは高度な実験的アプローチと計算的アプローチの組み合わせを使用しました。

実験的に、研究者らは、乾癬病変の原因となるサイトカインであるインターロイキン-23（IL-23）を使用して、マウスモデルの皮膚の炎症を刺激しました。

すべてのT細胞を欠くマウスでも、ILCは乾癬を引き起こす可能性があります。

科学者たちは、病気の誘発の過程でマウスの皮膚から何千ものILCを分離し、シングルセルRNAシーケンシングを使用してこれらの細胞の遺伝子発現を個別にプロファイリングしました。

次に、リーゼンフェルド助教授と彼女の共同研究者らは、この高次元の遺伝子発現データに機械学習技術を使用して、IL-23治療の前後のILCの挙動を定量的にモデル化しました。

彼らは、ILCが以前に特定された役割に制約されずに、さまざまな活動を行っていることを発見しました。

彼らのモデルは、このスペクトル全体のILCが、通常は『アイデンティティの安定した部分』と見なされる、行動を変更することによってIL-23シグナル伝達に応答し、皮膚病変を誘発する病原性サイトカインを産生することを可能にするといった可塑性を持っていることを示しています。

科学者たちは、ILCの追跡を可能にする遺伝子改変マウスを使用して、これらの予測を実験的に検証しました。

「これらの発見は、乾癬がどのように発生するか、そして炎症の引き金が免疫細胞の行動をどのように変えることができるかについて、私たちに何か新しいことを教えてくれます。

ある役割を果たす傾向があるものは、強要の下で非常に異なることをするかもしれません。」

と、リーゼンフェルド助教授は述べています。

免疫系を理解するための新しいアプローチ

実験と計算を組み合わせたアプローチを使用して、1つの遺伝子またはタンパク質だけでなく、個々の免疫細胞の転写プログラム全体を特徴付けることができます。

これによる適切な分析で、免疫応答パターンに対する貴重な洞察を得ることができます。

「異種細胞がどのように統合され、免疫信号によって変換されるかを理解することは、ある人が炎症反応では、過敏に反応し、別の人では、そうでない理由など、基本的な健康関連の質問に取り組むための核心となります。」

とリーゼンフェルド氏は述べました。

これらの細胞がどのように機能するかについての基本的な理解を掘り下げ、この研究は、より良い乾癬治療が、最終的には、これらの初期応答細胞が病原性となるのを阻止するということを含む可能性があることを示しています。

【以下のリンクより引用】

Certain immune cells unexpectedly change their behavior to cause psoriasis lesions

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