食物アレルギー研究におけるT細胞およびT細胞エピトープ探索の新技術と最近の進歩

食物アレルギー研究におけるT細胞およびT細胞エピトープ探索の新技術と最近の進歩

https://www.news-medical.net/news/20221128/New-technologies-and-recent-advances-in-the-study-of-T-cells-and-T-cell-epitope-discovery-in-food-allergy-research.aspx

Dr. Priyom Bose（プリヨム・ボース）Ph.D.
プリヨム・ボース博士著 2022年11月28日
Reviewed by Danielle Ellis, B.Sc.
食物アレルギーは長年にわたって流行していますが、その発生率は最近増加しています。最近の研究で、科学者たちは食物アレルギーに関連する最新の技術的進歩とT細胞エピトープの発見をレビューした。このレビューは、Journal of Allergy and Clinical Immunology誌に掲載されています。

研究内容 T細胞エピトープ発見と単一細胞技術による食物アレルギー研究の進展。画像引用：Kateryna Kon/Shutterstock
研究内容 T細胞エピトープの発見とシングルセル技術による食物アレルギー研究の進展。画像引用元：Kateryna Kon/Shutterstock
食物アレルギーと食物アレルゲンの検出
食物アレルギーは、無害な物質に対する誤った免疫反応により発症するアトピー性疾患である。食物アレルゲンを摂取すると、重篤でしばしば生命を脅かす反応であるアナフィラキシーを引き起こす可能性がある。一般的な食物アレルゲンには、すず魚、大豆、牛乳、ピーナッツ、貝類、木の実、小麦などがあります。

食物アレルゲンを検出する標準的な診断方法は、二重盲検プラセボ対照のフードチャレンジです。この経口食物負荷法は非常に危険であり、高度に熟練した専門家のみが必要となります。その他の診断方法としては、皮膚プリックテストや免疫グロブリン（Ig）E値の推定があります。これらの方法は、臨床的な反応性を予測することはできないが、アレルゲン感作を明らかにするものである。

米国食品医薬品局（FDA）は最近、ピーナッツ・アレルギーに対する経口免疫療法（OIT）を承認しましたが、この治療法はアレルギー反応が軽度の患者にしか有効ではありません。

食物アレルギーと免疫反応
食物アレルギー患者の診断および治療方法を改善するためには、食物アレルギーに関連する免疫原性メカニズムについてより深く理解することが必要です。一般に、食物アレルギーは、IgE介在型、非IgE介在型、またはIgE介在型と非IgE介在型の混合型に分類されてきました。

抗原特異的T細胞は、IgEおよび非IgE介在型において、食物アレルゲンに対する感作および耐性の両方に本質的に関連しています。IgE介在型食物アレルギーでは、抗原特異的CD4+ T-cellがTH2表現型を活性化し、サイトカイン（IL-4、IL5、IL-13）を産生することが可能である。さらに、これらはIgEのB細胞産生にも関連し、好塩基球、好酸球、マスト細胞の脱顆粒を引き起こし、アレルギー症状を引き起こします。反応がひどい場合は、アナフィラキシーが起こります。非IgE介在性食物アレルギーは、アレルゲン特異的T細胞を介するまれなタイプの食物アレルギーである。

アレルゲン特異的T細胞の表現型マーカーの特性解明が進めば、食物アレルギーの効果的な診断法および治療法を開発する機会が増大すると思われます。

食物アレルギーにおける単一細胞技術およびT細胞エピトープ探索の役割
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アレルゲン特異的T細胞に関する研究は、血液中のこの細胞の頻度が低いため、非常に少ない。抗原特異的細胞選択アッセイ（抗原反応性T細胞濃縮アッセイ、サイトカイン分泌アッセイ、MHCクラスIIテトラマーアッセイなど）とシングルセルゲノム、エピゲノム、免疫レパートリーシーケンスなどの新しい実験法の開発は、科学の発見への新しい道を開いている。

これらの高度な方法論により、疾患の状態を決定する低頻度のT細胞集団の同定、単離、特性解析が可能になった。抗原は、再現性が高く、個々のペプチドまたはペプチドプールとして送達される特異的なペプチドエピトープが望ましいとされている。非アレルギー性疾患に基づくこれまでの研究から、粗抽出物を利用する代わりに、ペプチドエピトープを利用して抗原特異的T細胞応答を特徴付けることが有益であることが示されている。

現在、発見されている食物アレルゲンエピトープはごくわずかであるが、急速に発展している研究分野である。異なる食物アレルゲンに対するより多くのT細胞エピトープが発見されれば、抗原特異的T細胞プロファイルの特徴をより良く把握することができます。特定の抗原に対する異なる抗原特異的T細胞プロファイルを比較し、個人のアレルギー疾患の状態と相関させることで、食物アレルギーにおけるT細胞表現型の類似点と非類似点が明らかになります。

食物アレルギー研究の最近の進展
近年、新たなTH2エフェクターおよび濾胞サブタイプが同定され、これらはアレルギー反応の発症および重症化における潜在的な機能的影響と関連しています。また、食物耐性におけるアレルゲン特異的制御性T（Treg）細胞集団の役割も研究されている。食物アレルギーおよび耐性の発達の異なる段階におけるT細胞サブセットの長期追跡は、診断のためのバイオマーカーおよび治療の標的を特定することができます。

さまざまな食物アレルゲンに対するOITが開発されており、これは経口アレルゲン量を徐々に増やしながら導入し、脱感作を誘導するものである。これにより、アレルゲンの誤飲から個人を保護することができる。OIT について、抗原特異的 T 細胞の転写および表現型シグネチャーの変化が検出された。OITが成功すると、TH2細胞の表現型が変化し、よりアレルギー性または制御性の高い状態に追い込まれます。

ベースライン時の食品抗原特異的T細胞は、治療効果を予測する上で非常に有益です。単一細胞T細胞受容体（TCR）配列決定の進歩とトランスクリプトーム解析の組み合わせにより、アレルゲン特異的T細胞のTCRレパートリーを同定し特徴付ける膨大な機会が提供されている。

結論
本総説は、食物アレルギーにおけるT細胞エピトープの最近の発見に焦点を当てたものである。技術的進歩、特にシングルセル・シークエンス技術は、食物アレルゲン特異的T細胞の同定とその表現型の特徴付けに役立っている。研究および分析技術の進歩は、食物アレルギーの効果的な治療法の開発を可能にし続ける。

雑誌の参考文献
Lewis, S. and Peters, B. (2022) "T-cell epitope discovery and single-cell technologies to advance food allergy research", Journal of Allergy and Clinical Immunology. doi: 10.1016/j.jaci.2022.10.025. https://www.jacionline.org/article/S0091-6749(22)01483-X/fulltext。
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投稿者 医学ニュース｜医学研究ニュース｜病気・感染症ニュース

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プリヨム・ボーズ博士
執筆者

Dr. Priyom Bose
マドラス大学（インド）で植物生物学とバイオテクノロジーの博士号を取得。彼女はアクティブな研究者であり、経験豊富なサイエンスライターです。研究者であると同時に、経験豊富なサイエンスライターでもある。また、著名な査読付き雑誌に掲載された複数の原著論文を共著している。読書家で、アマチュア写真家でもある。