気道免疫と粘膜防御

気道は、吸入される空気、微生物、アレルゲンに対して広大で薄い上皮表面を提示しており、ガス交換を妨げずに自身を防御する必要があります。気道粘膜免疫は、気道上皮バリア、粘液線毛クリアランス、自然免疫応答および獲得免疫応答を組み合わせて、損傷性の炎症を引き起こすことなく、侵入点での病原体を撃退します。

Definition

気道免疫とは、気道および肺の粘膜免疫防御であり、上皮バリアと粘液線毛クリアランスを、自然免疫感知および獲得免疫応答と統合し、吸入された病原体から呼吸器表面を保護しつつ、免疫病理を制限するものです。

Scope

このトピックでは、気道および肺の粘膜バリア、呼吸器病原体に対する迅速な局所自然防御、および気道表面における2型免疫の調節について扱います。これは粘膜免疫学における参照項目であり、呼吸器疾患の臨床ガイドラインではありません。

Core questions

• 気道上皮は、吸入された病原体に対して侵入点でどのように防御しますか？
• 最も初期の呼吸器防御を提供する自然免疫メカニズムは何ですか？
• 気道における2型免疫はどのように制御され、いつ有害になりますか？
• 呼吸器免疫は他の粘膜部位の免疫と比較してどうですか？

Key concepts

• 気道上皮バリア
• 粘液線毛クリアランス
• 抗菌ペプチドとサーファクタント
• 自然抗ウイルス防御（インターフェロン）
• 肺胞マクロファージ
• 2型免疫と上皮アラミン
• 気管支関連リンパ組織（BALT）

Mechanisms

呼吸器上皮は、粘液で覆われ、協調的な線毛運動によってクリアされるバリアを形成し、捕捉された粒子や微生物を除去します。上皮細胞と、肺胞マクロファージを含む常在性自然免疫細胞は、病原体を感知し、呼吸器ウイルスに対するインターフェロン応答などの初期の局所防御を構築します。上皮細胞はまた、2型免疫の監視役としても機能し、アレルギー反応や抗寄生虫反応を促進するアラミンを放出し、気道炎症を避けるためには厳密に調節される必要があります。局所抗体応答やT細胞応答を含む獲得免疫は、これらの防御を補完します。他の粘膜部位と同様に、保護は、デリケートなガス交換組織における免疫病理を制限する必要性とバランスが取られています。

Clinical relevance

呼吸器粘膜免疫は、呼吸器感染症に対する防御の根底にあり、喘息やアレルギー性気道炎症などの疾患を形成し、粘膜ワクチンおよび鼻腔内ワクチン接種戦略の標的となります。この項目は、参照のための基礎生物学を提示するものであり、個々の診断や治療の根拠となるものではありません。

History

呼吸器免疫学は、気道が受動的な導管ではなく能動的な免疫バリアであるという認識から発展し、粘液線毛クリアランスと肺胞マクロファージの研究から、初期の局所自然防御の詳細な説明、およびバリア上皮細胞が2型免疫をどのように開始し調節するかの解明へと進みました。

Key figures

• Akiko Iwasaki
• Bart Lambrecht
• Hamida Hammad

Seminal works

• iwasaki-2016
• hammad-2015

Frequently asked questions

粘液線毛クリアランスとは何ですか？

これは気道の機械的防御であり、粘液層が吸入された粒子や微生物を捕捉し、協調的な線毛運動が粘液を肺から上方に掃き出し、感染が確立する前に捕捉された物質を除去します。

気道において2型免疫が重要なのはなぜですか？

気道上皮細胞は、寄生虫やアレルゲンに対する2型免疫応答の開始を助けます。この応答が調節不全になると、アレルギー性気道炎症や喘息の一因となるため、その制御は呼吸器粘膜免疫の中心となります。