ヘルパーT細胞サブセットと分極（Th1、Th2、Th17、Tfh）

ナイーブCD4 T細胞は機能的に未分化であり、活性化されると、特徴的な転写因子とサイトカインプログラムによって定義される異なるヘルパーサブセットに分化します。プライミング時のサイトカイン環境は、それらをTh1、Th2、Th17、T濾胞性ヘルパー、およびその他の運命へと分極させ、それぞれが特定の種類の病原体に適応し、誤った方向に作用すると免疫病理に寄与する可能性があります。

Definition

Tヘルパーサブセット分化とは、活性化されたナイーブCD4 T細胞が、抗原およびサイトカインによって駆動され、機能的に特殊化された系統（Th1、Th2、Th17、T濾胞性ヘルパー細胞など）へと分極することであり、それぞれが系統を定義する転写因子と特徴的なサイトカイン産生によって特徴づけられます。

Scope

このトピックでは、CD4ヘルパーT細胞の主要なエフェクターサブセットへの分化、それらを定義するマスター転写因子とサイトカイン、およびこれらの系統の機能的役割と可塑性について扱います。これは適応免疫におけるメカニズムに関する参照エントリであり、臨床的ガイダンスではありません。

Core questions

• ナイーブCD4 T細胞がどのヘルパーサブセットになるかを決定するシグナルは何ですか？
• マスター転写因子と特徴的なサイトカインは、各系統をどのように定義しますか？
• 各サブセットは、どの病原体または免疫タスクに対して特化していますか？
• 確立されたヘルパーT細胞の運命は、どの程度固定されているか、または可塑性がありますか？

Key concepts

• マスター転写因子（T-bet、GATA3、RORgammat、Bcl-6）
• 特徴的なサイトカイン（IFN-γ、IL-4、IL-17、IL-21）
• Th1細胞と細胞性免疫
• Th2細胞と蠕虫およびアレルゲンに対する応答
• Th17細胞と粘膜/バリア免疫
• T濾胞性ヘルパー（Tfh）細胞とB細胞ヘルプ
• サイトカイン駆動型分極
• 系統の可塑性

Key theories

Th1/Th2パラダイム

MosmannとCoffmanは、ヘルパーT細胞が異なるサイトカインプロファイルとエフェクター機能を持つサブセットに分離することを示し、後にTh17、Tfh、および他の系統に拡張された基礎的な枠組みを確立しました。

Mechanisms

ナイーブCD4 T細胞がペプチド-MHCおよび共刺激によって活性化されると、プライミング時に存在するサイトカインがマスター転写因子を誘導し、細胞を特定の系統にコミットさせます。インターフェロン駆動シグナルとT-betはTh1細胞を促進し、Th1細胞はIFN-γを分泌し、マクロファージの活性化と細胞内病原体に対する防御をサポートします。IL-4とGATA3はTh2細胞を促進し、Th2細胞はIL-4、IL-5、IL-13を産生し、蠕虫に対する応答とアレルギー性炎症を調整します。形質転換増殖因子ベータとIL-6の組み合わせ、およびRORgammatはTh17分化を誘導し、粘膜バリアで重要なIL-17産生細胞を生成します。Bcl-6はT濾胞性ヘルパー細胞を特定し、T濾胞性ヘルパー細胞は胚中心でB細胞にIL-21とCD40リガンドのヘルプを提供します。これらのプログラムは可塑性を示すことがあり、厳密に不可逆的であるというよりも、サイトカイン条件の変化に応じて相互変換する可能性があります[mosmann-coffman-1989][murphy-reiner-2002][zhu-paul-2008][crotty-2014]。

Clinical relevance

ヘルパーT細胞の分極は、感染症、アレルギー、自己免疫疾患、慢性炎症における免疫応答の性質を形成し、バランスの崩れたサブセットは多くの免疫介在性疾患に関与しています。ここでの内容は、参照および教育のための生物学を記述するものであり、個人の診断や治療の根拠となるものではありません。

History

MosmannとCoffmanによる1989年のマウスヘルパーT細胞における異なるTh1およびTh2サイトカインパターンの記述は、ヘルパー細胞の特殊化に関する現代の研究を開始しました。この枠組みは、後にTh17細胞が独立した系統として、またT濾胞性ヘルパー細胞がB細胞ヘルプの主要な提供者として発見されたことにより拡張され、元の2サブセットモデルをCD4分化のより豊かな地図へと広げました[mosmann-coffman-1989][zhu-paul-2008][crotty-2014]。

Debates

ヘルパーT細胞の系統はどの程度安定していますか？

初期のモデルではサブセットは最終的にコミットされていると見なされていましたが、サイトカイン条件の変化の下で細胞が他の系統の特徴を獲得するという可塑性の証拠により、ヘルパー細胞のアイデンティティに対するより柔軟な見方が促されています。

Key figures

• Tim Mosmann
• Robert Coffman
• Kenneth Murphy
• Shane Crotty
• William Paul

Seminal works

• mosmann-coffman-1989
• murphy-reiner-2002
• crotty-2014

Frequently asked questions

CD4 T細胞がどのヘルパーT細胞サブセットになるかを決定する要因は何ですか？

ナイーブCD4 T細胞が活性化される際に存在するサイトカインが、系統を決定する転写因子を誘導します。例えば、インターフェロンシグナルはTh1を促進し、IL-4はTh2を促進し、TGF-βとIL-6の組み合わせはTh17を促進します。

T濾胞性ヘルパー細胞は何をしますか？

T濾胞性ヘルパー細胞はB細胞のヘルプに特化しており、胚中心に局在し、抗体親和性成熟と高品質な抗体応答の生成をサポートするIL-21やCD40リガンドなどのシグナルを提供します。