炎症におけるサイトカインとインターロイキン

サイトカインは、免疫細胞や組織細胞が互いにコミュニケーションをとるための小さな分泌シグナル伝達タンパク質であり、インターロイキンはその大部分を占めるサブセットです。炎症においては、インターロイキン-1、インターロイキン-6、腫瘍壊死因子などのサイトカインが、肝臓の急性期反応を含む応答を開始・調整し、そのいくつかはバイオマーカーとして測定され、治療標的とされています。

Definition

サイトカインは、特定の細胞表面受容体に結合することで免疫応答および炎症応答を調節する分泌性ポリペプチドメディエーターです。インターロイキンはサイトカインの命名されたサブセットであり、炎症促進性のメンバーは急性期反応およびより広範な炎症を統制します。

Scope

本稿では、炎症を駆動するサイトカインおよびインターロイキンのシグナルについて、その一般的な役割、炎症促進性および抗炎症性のバランス、急性期反応におけるインターロイキン-6の中心的な位置づけ、および分析物としての測定に焦点を当てて解説します。これは参照記述であり、診断閾値や治療推奨を提供するものではありません。

Core questions

• サイトカインはどのように炎症反応を開始し、調整するのでしょうか？
• なぜインターロイキン-6は肝臓の急性期反応の中心なのでしょうか？
• 炎症促進性サイトカインと抗炎症性サイトカインを区別するものは何ですか？
• サイトカインはバイオマーカーとしてどのように、いつ測定されるのでしょうか？

Key concepts

• 受容体を介したサイトカインシグナル伝達
• インターロイキン-1、インターロイキン-6、および腫瘍壊死因子
• 急性期反応の駆動因子としてのインターロイキン-6
• 炎症促進性対抗炎症性のバランス
• 多面発現性（pleiotropy）と冗長性
• サイトカインストーム（高サイトカイン血症）
• 治療標的としてのサイトカイン

Mechanisms

損傷や微生物産物に遭遇すると、自然免疫細胞は主にインターロイキン-1、腫瘍壊死因子、インターロイキン-6などの初期炎症促進性サイトカインを放出します。これらは局所的および全身的に作用します。インターロイキン-6は、CRPなどの陽性急性期タンパク質を肝細胞に産生させる主要なシグナルであり、一方、インターロイキン-1と腫瘍壊死因子は応答を増幅し、発熱などの特徴を媒介します。抗炎症性サイトカインと可溶性受容体拮抗薬はこれらの効果に拮抗するため、正味の炎症状態はバランスを反映します。サイトカインは多面発現性（pleiotropic）であり、部分的に冗長性があり、制御不能な急増（サイトカインストームと呼ばれることもあります）自体が組織損傷を引き起こす可能性があります。

Clinical relevance

サイトカインは、CRPやプロカルシトニンなどの下流マーカーによって測定される生物学的基盤を形成しており、そのいくつかは炎症性疾患において分析物として測定されたり、生物学的製剤の標的とされたりしています。本稿では、メディエーターおよびバイオマーカーとしての役割を参照レベルで記述しており、アッセイ閾値、薬剤選択、または個別化された治療ガイダンスを提供するものではありません。

Epidemiology

サイトカインの調節不全は、敗血症から慢性炎症性疾患や自己免疫疾患に至るまで、さまざまな病態の特徴であり、感染症における重度の炎症反応への注目が高まるにつれて、サイトカイン測定への関心もさらに高まりました。サイトカインを標的とする生物学的製剤は、免疫介在性疾患で広く使用されています。

Evidence & guidelines

急性期反応と炎症におけるサイトカインの役割は、広範な総説（Gabay & Kushner, 1999; Mantovani et al., 2019）で述べられており、関節リウマチ（McInnes & Schett, 2011）や重度の過剰炎症（Tisoncik et al., 2012）に関する疾患特異的な記述もあります。本稿は、ガイドラインの指示としてではなく、参照レベルでその文献を要約しています。

History

インターロイキンという用語は、増え続ける白血球由来のシグナル伝達因子のリストに秩序をもたらすために1970年代後半に導入されました。その後の数十年で、インターロイキン-1、腫瘍壊死因子、およびインターロイキン-6が中心的な炎症メディエーターとして定義され、急性期反応におけるインターロイキン-6の役割が明確化されました。この理解が、サイトカインを標的とする生物学的製剤の開発と、サイトカインストームの現代的な概念の基礎となりました。

Debates

臨床的に意味のある「サイトカインストーム」とは何を指すのか？

臓器損傷を駆動する高サイトカイン血症の概念は広く用いられていますが、その正確な定義、閾値、および保護的サイトカイン応答と病理学的サイトカイン応答の境界については議論が続いています。

Key figures

• Charles Dinarello
• Alberto Mantovani
• Iain McInnes
• Georg Schett
• Tadamitsu Kishimoto

Seminal works

• gabay-kushner-1999
• mantovani-2019

Frequently asked questions

サイトカインとインターロイキンの違いは何ですか？

インターロイキンはサイトカインの命名されたサブセットです。すべてのインターロイキンはサイトカインですが、サイトカインには腫瘍壊死因子、インターフェロン、ケモカインなどの他のファミリーも含まれます。

なぜインターロイキン-6は急性期反応にとって重要なのでしょうか？

インターロイキン-6は、CRPなどの陽性急性期タンパク質の産生を増加させるよう肝臓に指示する主要なシグナルであり、サイトカイン放出と炎症マーカーの測定可能な上昇を結びつけます。