免疫障害におけるSTINGの役割
STINGが免疫反応や関連する病気にどんな影響を与えるかを探る。
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目次
STING、つまりインターフェロン遺伝子の刺激因子は、私たちの免疫システムで重要な役割を果たしてるんだ。特にウイルス感染と戦うのにね。でも、STINGが過剰に働くと、いろんな健康問題を引き起こすことがあって、重い病気にもつながるんだ。その一つが、幼児期に発症するSTING関連血管障害(SAVI)や、パーキンソン病、重症のCOVID-19なんかだよ。
これらの影響を調べるために、科学者たちはSAVIを模倣したマウスモデルを使うことが多いんだ。このマウスたちはSTINGが常に活性化されてるから、肺の病気や特定の免疫細胞の減少など、いろんな問題を抱えちゃう。このSTINGの過剰活性は、体内の細菌や壊れた細胞からの小さな分子信号によって引き起こされることが多いんだ。
STINGって何?
STINGは、特定の分子、つまり環状二核酸を検出する免疫受容体なんだ。この分子は細菌感染から来たり、ウイルスや他のソースからの二本鎖DNAに出くわした場合、cGASっていう酵素から生成されることもあるんだ。cGASが活性化されると、STINGと結合するユニークな分子を作り出して、STINGが形を変えていろんな機能を果たすようになるんだ。感染に反応するための信号を送ったりね。
STINGが活性化されると、免疫反応に必要な他の重要なタンパク質を呼び寄せて、ウイルスに対抗するために重要なタイプIインターフェロンの生成を促したり、炎症や免疫反応に関わるNF-κBを活性化させたりするんだ。ただし、STINGがずっと活性化されたままだと、炎症や組織の損傷を引き起こして病気が進行しちゃうよ。
STINGと病気の関係
STINGが過剰に働くと、深刻な健康問題を引き起こすことがあるんだ。STINGを作る遺伝子に変異があると、SAVIみたいな問題が生じることがあって、重い肺の問題やT細胞の減少、皮膚の炎症などが見られるんだ。研究では、STINGが長い間活性化されたままだと、マウスに似た病気を引き起こすことが分かってるんだ。特定のSTING遺伝子に変異があるマウスはこれらの問題を発展させることがあって、STINGの過活動の影響を調べる方法として使えるんだよ。
STING関連病におけるTNFの役割を探る
STINGが病気を引き起こす要因の一つに、腫瘍壊死因子(TNF)と言う分子があるんだ。TNFはいろんな細胞によって生成され、炎症や免疫反応、特定の組織の発展に関わっているんだ。
治療研究では、TNFをブロックする薬、インフリキシマブがSTING関連の病気を持つマウスのいくつかの症状を軽減する可能性があることが示されてるんだ。特にT細胞の数に関してね。例えば、この薬をSAVIを持つマウスに適用したら、血中の特定のT細胞が増加したんだ。
TNFをブロックすることで一部の免疫機能が回復するかもしれないけど、肺病には改善が見られず、他の経路も理解して治療する必要がありそうだね。
TNFブロッケードの影響を調査
TNFの信号がSTING関連の病気に与える影響をより理解するために、科学者たちはTNF受容体がないユニークなマウス系統を作ったんだ。特に、これらの受容体がSAVIの症状にどう影響するかを調べたんだよ。
その結果、TNF受容体がなくなることで免疫細胞の発展のいくつかの側面は改善されたけど、すべての機能が回復したわけじゃなかった。例えば、胸腺でのT細胞の発展は改善されたけど、リンパ節を形成する能力は回復しなかったんだ。これは、免疫系のいろんな側面を管理する異なる信号経路があることを示唆してるよ。
肺病におけるTNF信号の役割
STINGに関連する肺の病気を見てみると、データはTNF信号が炎症を引き起こす重要な要素だって示してるんだ。研究では、TNFをブロックすることでSTINGマウスの肺の炎症をかなり減らせることが示されてるから、TNFの活動はこのマウスの肺の問題にとって重要な役割を果たしてるみたい。
研究では、TNF受容体が欠けたSTINGマウスの肺の組織は炎症マーカーが大きく減少したことが分かって、TNF信号と肺の健康との重要な関連が示されたんだ。
TNFのニューロンへの影響
免疫系を超えて、脳の健康に対するTNFの影響、特にパーキンソン病のような神経変性疾患の文脈で調べられてるんだ。研究結果は、TNFが炎症に寄与するだけでなく、運動や協調に重要なドパミン神経細胞の変性にも関与しているかもしれないことを示唆しているんだ。
STINGが活性化されていてTNF受容体が欠けたマウスでは、これらの神経細胞の数が多かったことが分かって、TNFをブロックすることでSTINGの活動による神経損傷からの保護が得られるかもしれないんだ。
STINGと炎症の関連
STINGの過剰な活動は、重篤な肺の病状や他の健康問題を引き起こすさまざまな炎症プロセスをもたらすんだ。炎症は、ケガや感染に対する体の自然な反応だけど、過剰になると健康な組織に損傷を与えることがあるんだ。
STING関連の病気に関しては、肺の制御されない炎症が呼吸困難や肺機能の低下を引き起こすことがあって、これはSAVIにも一般的に見られる症状なんだ。
研究者はこれらの状態をどう研究してるの?
TNFやSTING関連の病気に関わるメカニズムをよりよく理解するために、研究者たちはいろんな実験を行ってるんだ。マウスモデルを作ったり、薬を投与したり、さまざまな細胞の反応を分析したりね。
プロセスは通常、特定の薬を使ってマウスを治療して免疫系がどう反応するかを見ることから始まる。この後、分析のために組織を集めたり、細胞や分子レベルでの変化を評価するための高度な技術を使ったりするんだ。この研究は、これらの病気の主要なプレイヤーを特定し、潜在的な治療ターゲットを探る助けになるんだよ。
これから:潜在的な治療法
まとめると、TNF信号をターゲットにすることは、STING関連の病気を治療するための有望なアプローチになるかもしれないね。TNFをブロックすることで免疫機能の改善が見られる一方、肺の健康に関連する他の問題は依然として課題が残っているんだ。
将来的には、追加の治療法を探求し、さまざまな信号経路がどのように相互作用するかを理解することが不可欠だよ。いろんな側面のこの複雑でしばしば壊滅的な状態に取り組むための包括的な治療戦略が開発できることを期待してるんだ。
結論
STING、TNF、そしてさまざまな信号経路の相互作用は、特定の病気がどのように発展し進行するかを理解するのに重要なんだ。これらのタンパク質のメカニズムと影響を研究することで、研究者たちはSTING関連病に苦しむ人々のために効果的な治療法を見つけるために努力しているんだ。この分野の継続的な探求は、免疫関連障害の管理や、これらの状態に苦しむ人々の生活の質を改善するためのブレークスルーに繋がるかもしれないよ。
タイトル: Tissue inflammation induced by constitutively active STING is mediated by enhanced TNF signaling
概要: Constitutive activation of STING by gain-of-function mutations triggers manifestation of the systemic autoinflammatory disease STING-associated vasculopathy with onset in infancy (SAVI). In order to investigate the role of signaling by tumor necrosis factor (TNF) in SAVI, we used pharmacological inhibition and genetic inactivation of TNF receptors 1 and 2 in murine SAVI, which is characterized by T cell lymphopenia, inflammatory lung disease and neurodegeneration. Pharmacologic inhibition of TNF signaling improved T cell lymphopenia, but had no effect on interstitial lung disease. Genetic inactivation of TNFR1 and TNFR2, however, rescued the loss of thymocytes, reduced interstitial lung disease and neurodegeneration. Furthermore, genetic inactivation of TNFR1 and TNFR2 blunted transcription of cytokines, chemokines and adhesions proteins, which result from chronic STING activation in SAVI mice. In addition, increased transendothelial migration of neutrophils was ameliorated. Taken together, our results demonstrate a pivotal role of TNFR-signaling in the pathogenesis of SAVI in mice and suggest that available TNFR antagonists could ameliorate SAVI in patients. Graphic Abstract O_FIG O_LINKSMALLFIG WIDTH=170 HEIGHT=200 SRC="FIGDIR/small/591149v1_ufig1.gif" ALT="Figure 1"> View larger version (32K): [email protected]@b989dorg.highwire.dtl.DTLVardef@150a0c8org.highwire.dtl.DTLVardef@6bd42d_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG
著者: Angela Rösen-Wolff, H. Luksch, F. Schulze, D. Geissler-Lösch, D. Sprott, L. Höfs, E. M. Szegö, W. Tonnus, S. Winkler, C. Günther, A. Linkermann, R. Behrendt, L. L. Teichmann, B. H. Falkenburger, A. Rösen-Wolff
最終更新: 2024-04-29 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.25.591149
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.25.591149.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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