ウイルスによる免疫回避戦略

ウイルスは、免疫能を有する宿主において、宿主の防御機構を積極的に阻害することで生存します。ウイルスは、科を超えて、インターフェロンの誘導やシグナル伝達を阻害したり、T細胞への抗原提示を妨害したり、ストレスおよび認識リガンドを下方制御したり、抗体および補体活性を調節したりする機能をコードしており、進行中の免疫応答にもかかわらず、複製、持続、または潜伏を可能にしています。

Definition

ウイルスによる免疫回避とは、ウイルスが宿主の自然免疫および獲得免疫機構（インターフェロン応答、抗原提示、抗体認識など）に干渉し、排除を回避して感染を維持するために用いる一連の戦略であり、通常はウイルス遺伝子によってコードされています。

Scope

本稿では、ウイルスが自然免疫および獲得免疫を回避するために用いる主要な戦略、すなわち、感知とインターフェロンの干渉、MHC拘束性抗原提示の阻害、ナチュラルキラー細胞の回避、および抗原変異について概説します。これは、臨床的ガイダンスではなく、宿主とウイルスの相互作用に関する参考資料です。

Core questions

• ウイルスは、感知またはシグナル伝達の段階でインターフェロンシステムをどのようにブロックするのでしょうか？
• ウイルスは、MHC拘束性抗原提示をT細胞にどのように妨害するのでしょうか？
• ウイルスは、ナチュラルキラー細胞や抗体による認識をどのように回避するのでしょうか？
• 抗原変異は、ウイルスが獲得免疫を回避するのにどのように役立つのでしょうか？

Key concepts

• インターフェロン誘導とシグナル伝達の干渉
• MHCクラスIの下方制御と抗原提示の阻害
• ナチュラルキラー細胞の回避
• 抗原変異とエスケープ変異
• 免疫回避としての潜伏
• 補体とサイトカインのウイルスによる調節

Mechanisms

ウイルスは、免疫のほぼすべての層を標的とします。多くは、パターン認識シグナル伝達または下流のインターフェロン誘導、およびインターフェロン刺激エフェクターの作用を阻害するアンタゴニストをコードしています。その他は、抗原提示を妨害します。例えば、MHCクラスI分子を保持または分解することで、感染細胞が細胞傷害性T細胞に提示するウイルス性ペプチドを減少させます。MHCクラスIの喪失は細胞をナチュラルキラー細胞に曝す可能性があるため、一部のウイルスは、そのバックアップを回避するためにデコイやリガンド調節も展開します。ウイルスはさらにサイトカインと補体を調節し、抗原変異を通じて抗体に認識される表面エピトープを変化させます。ウイルス遺伝子発現が最小限に抑えられる潜伏の確立自体が、免疫検出を回避する強力な手段です。

Clinical relevance

免疫回避は、ウイルスの持続性、潜伏性、特定の感染症を排除することの困難さ、および多様なウイルスに対するワクチン設計の課題を説明するのに役立ちます。本稿は、宿主とウイルスの相互作用メカニズムを記述するものであり、個別の診断や治療の決定の根拠となるものではありません。

History

ヘルペスウイルスやその他の大型DNAウイルスの詳細な研究により、免疫系に対するウイルスの阻害に関する影響力のあるレビューにまとめられた、驚くべき多様な専用の免疫回避遺伝子が明らかになりました。RNAウイルスにおけるインターフェロンアンタゴニストと抗原変異に関する並行研究は、免疫回避が例外ではなく、宿主とウイルスの関係における一般的かつ中心的な特徴であることを確立しました。

Key figures

• Hidde Ploegh
• Domenico Tortorella
• Søren Paludan
• Andrew Bowie

Seminal works

• tortorella-2000
• paludan-2011
• neefjes-2011

Frequently asked questions

ウイルスは細胞傷害性T細胞をどのように回避するのでしょうか？

多くのウイルスはMHCクラスI抗原提示を妨害し、感染細胞上のウイルス性ペプチドの提示を減少させることで、細胞傷害性T細胞が認識する標的を少なくします。

MHCクラスIへの干渉が、なぜ単に細胞をナチュラルキラー細胞に曝すことにならないのでしょうか？

MHCクラスIの喪失はナチュラルキラー細胞を活性化する可能性があるため、一部のウイルスは、そのバックアップ防御も回避するために、デコイリガンドをコードしたり、認識シグナルを調節したりします。