敗血症におけるSAMSN1の役割についての新しい洞察
研究がSAMSN1の敗血症における免疫応答への影響を明らかにした。
Wei Zhang, Y. Li, T. Li, F. Xiao, L. Wang, X. Liao, Y. Kang
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目次
敗血症は、体が感染に対して適切に反応しないときに起こる深刻な状態だよ。これによって臓器が機能しなくなることもある。敗血症は集中治療室に入る主な理由の一つで、医療が進歩しても、敗血症の患者の約22.5%はまだ生き残れないんだって。最近の研究では、世界中でほぼ4900万件の敗血症のケースがあり、毎年約110万人が亡くなっていることがわかったよ。
敗血症における炎症の役割
長い間、科学者たちは敗血症の主な問題は炎症だと思っていたんだ。炎症は体が怪我や感染に対して自然に反応するもので、過剰になると有害なこともある。しかし、敗血症の炎症を減らす方法を探る多くの研究はうまくいかず、炎症だけが主な問題じゃないかもしれないことを示しているんだ。2016年には、専門家たちが敗血症の定義を更新して、炎症だけでなく、免疫システムの制御不能な反応も関与していることを強調したよ。これが免疫機能の低下につながるんだ。
免疫抑制と敗血症
この制御不能な免疫反応の重要な部分が免疫抑制って呼ばれるものなんだ。敗血症では、免疫システムが効果が薄れて、体が感染と戦うのが難しくなる。敗血症中の免疫抑制のいくつかの兆候があるよ:
- 免疫機能を抑制する分子の産生の増加。
- 感染と戦うのに役立たない特定の免疫細胞の数の増加。
- 通常、体が以前の感染を覚えて戦うのを助ける適応免疫細胞の減少。
免疫抑制は広く研究されているけど、それを引き起こす要因や免疫システムに与える影響はまだ明確ではないんだ。このプロセスに関連する重要な遺伝子を特定すれば、敗血症をもっと理解し、新しい治療法を見つける助けになるかもしれない。
敗血症における遺伝子発現の研究
どの遺伝子が敗血症に関与しているかを研究するために、研究者たちは公に利用可能な遺伝子データを調べたよ。敗血症患者と健康な人との遺伝子発現の変化を見たんだ。重要な変化を探して、目標を満たす3つのデータセットに絞り込んだ。研究者たちは、データセット内で異なる発現を持つ合計209、769、232の遺伝子を見つけたよ。その中で、SAMSN1という特定の遺伝子が敗血症患者で常に高いことがわかったんだ。
敗血症におけるSAMSN1の役割
研究者たちは、敗血症患者におけるSAMSN1の高いレベルが、重症度や死亡率の悪化と関連していることを見つけた。彼らはいろんな実験技術を使って、SAMSN1が免疫細胞、特に感染と戦うのに重要な役割を果たす単球やマクロファージにどう影響するかを調べたんだ。
彼らは、SAMSN1が特定の分子のレベルを増加させ、T細胞を抑制することを助けていることを発見したよ。その結果、T細胞が疲弊する状態に至ってしまう。T細胞が疲弊すると、感染と戦う能力が低下するんだ。
SAMSN1がどう働くかをさらに調べたとき、KEAP1というたんぱく質と相互作用することがわかった。KEAP1は通常、細胞内で別のたんぱく質、NRF2を抑制しているんだ。SAMSN1はKEAP1に結合することで、NRF2が細胞の核に移動するのを助け、そこで抑制的な分子の発現を促進する遺伝子を活性化できるんだ。
マウスを使った実験
研究者たちはSAMSN1がブロックまたは除去されたときに何が起こるかを調べるために、マウスを使った実験をしたよ。彼らはSAMSN1遺伝子のないマウスを作り、それを遺伝子のある普通のマウスと比較したんだ。両方のグループに敗血症を誘導して、SAMSN1のないマウスが生存率が高く、体重の減少が少なく、重症度も低いことを観察したよ。
彼らはまた、SAMSN1に対する特定の抗体をテストするためにマウスモデルを使ったんだ。これらの抗体は敗血症のマウスの生存率を改善し、臓器損傷を減少させることが分かったよ。
SAMSN1が免疫細胞に与える影響
この研究では、敗血症中にSAMSN1が体のさまざまなタイプの免疫細胞にどう影響するかも調べたんだ。SAMSN1をノックアウトしたマウスの血液や脾臓では、T細胞が増えて、B細胞も少し増加し、逆に有害な骨髄系細胞は減少していたよ。これは、SAMSN1の機能を失うことで免疫反応を向上させ、T細胞の数が増えることを示唆しているんだ。
研究者たちは、マクロファージとT細胞を共培養してどう相互作用するかを見たんだ。マクロファージがSAMSN1が欠けているとき、抑制信号を少なく出すことがわかった。これがT細胞の数を増やす結果につながったよ。
抑制的な分子とT細胞の疲弊
研究者たちは、SAMSN1がマクロファージによってどの特定の分子を上方制御しているかを調べた。彼らはCD48、CD86、CEACAM1の3つの重要な分子を特定したんだ。これらの分子はT細胞の受容体に結合し、抑制信号を送るんだ。この相互作用は重要で、T細胞の疲弊を引き起こす可能性があるから、免疫系が感染と戦うのが難しくなるんだ。
ノックアウトマウスでは、マクロファージにおけるこれらの抑制的な分子の発現が低かった。それによって、これらのマウスのT細胞はより活発で、疲弊のマーカーが減少していたよ。
SAMSN1の作用機序
SAMSN1がCD48、CD86、CEACAM1の発現にどう影響するかを理解するために、研究者たちはKEAP1とNRF2の役割を調べた。彼らは、SAMSN1がKEAP1に結合して、NRF2が核に入って免疫抑制分子の転写を活性化するのを妨げていることを見つけたよ。
NRF2をブロックまたは活性化する特別な物質を使って、彼らはこれらの分子の発現がSAMSN1とNRF2の作用に結びついていることを確認したんだ。これらのプロセスを操作することで、敗血症におけるマクロファージの免疫抑制効果を強化したり減少させたりできるかもしれないよ。
結論:敗血症治療への影響
この研究は、敗血症の進行の理解を新たにし、SAMSN1が免疫反応の抑制にどう関与しているかを示したんだ。SAMSN1をターゲットにすることで、敗血症における免疫反応を強化し、患者の結果を改善できるかもしれない。このアプローチは、敗血症の治療に向けた新しい免疫療法戦略につながる可能性があるんだ。
今後の方向性
これらの発見に基づいた潜在的な治療法を探るために、さらに研究が必要だよ。SAMSN1の正確な機能や免疫システム内での相互作用を理解することで、敗血症に効果的に対処する新しい治療法の開発へとつながるかもしれない。
敗血症の背後にあるメカニズムやさまざまな免疫成分の役割を引き続き研究することで、新たな診断や治療の道が開ける可能性があり、この厄介な状態に影響を受けた人々に希望を与えることができるよ。
タイトル: SAMSN1 causes sepsis immunosuppression by inducing macrophages to express coinhibitory molecules that causes T cell exhaustion via KEAP1-NRF2 signaling
概要: Immunosuppression has been found to be closely related to the pathogenesis of sepsis, but the underlying mechanisms have not yet been fully elucidated. In this study, we identified that SH3 domain and nuclear localization signals 1 (SAMSN1), a gene encoding a putative adaptor protein, plays an important role in immunosuppression in sepsis. The expression of SAMSN1 was significantly increased in patients with sepsis and was positively correlated with sepsis mortality. When sepsis occurs, the number of monocyte-macrophages increases significantly, among which SAMSN1 is highly expressed. SAMSN1 binds to KEAP1, causing NRF2 to dissociate from the KEAP1-NRF2 complex and translocate into the nucleus, promoting the transcription of co-inhibitory molecules CD48/CD86/CEACAM1, which bind to their corresponding receptors 2B4/CTLA4/TIM3 on the surface of T cells, inducing T cell exhaustion. SAMSN1 blockade alleviated organ injuries and improved survival of septic mice. Our study reveals a novel mechanism that triggers immunosuppression in sepsis and may provide a candidate molecular target for sepsis immunotherapy.
著者: Wei Zhang, Y. Li, T. Li, F. Xiao, L. Wang, X. Liao, Y. Kang
最終更新: Oct 6, 2024
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.03.24314746
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.10.03.24314746.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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