New World in Immunology: Role of Mucosal Immunity in Protection and Symbiosis.

教育講座

免疫学の新世界：粘膜での防御と共生清野
東京大学医科学研究所

宏

感染・免疫部門（〒108−8639

炎症免疫学分野教授

東京都港区白金台4−6−1）［緒言］

極的免疫誘導機構を作動し、寛容・無視・不応病原細菌・ウイルスなどの侵入・経路であり答などの免疫学的恒常性の確立とその維持をは恒常的に外来ストレスの刺激を受け続けているかっている（図１）。一方、生体にとって不利益腸管などの表面を覆う粘膜に存在する免疫シスな病原微生物に対しては分泌型IgA抗体や細胞テムの解明は、1970年代からはじまり粘膜免性免疫などの積極的免疫応答を誘導してその侵疫学という新潮流を生み出した。粘膜免疫シス入阻止や排除を試みる（図１）。このように相反テムは生体内外環境の接点として共生微生物、する免疫応答を巧みに誘導制御する場として、病原微生物、食物抗原などを含む多種多様な異全ての免疫担当細胞が配備されている粘膜関

種抗原の識別を介して、生体の生命維持に必要連リンパ組織(MALT)が腸管や呼吸器粘膜に存な抗原（例、共生細菌、食物抗原）に対しては消在しており、MALTを介した粘膜免疫誘導制御

図１− 74 −

Journal of Japanese Society for Clinical Infectious Diseasein Farm Animals Vol.4 No.3 2009

免疫学の新世界：粘膜での防御と共生

図２

図３

日本家畜臨床感染症研究会誌
４巻３号 2009− 75 −

New World in Immunology: Role of Mucosal Immunity in Protection and Symbiosis.

ネットワークの分子・細胞レベルでの解明が活

パイエル板内外における細菌プロファイルの精発に進んでいる（図２）。その解明は粘膜免疫を査を行ったところ、通常飼育マウス(SPF)のパ介した感染症制圧への新しいアプローチとしてイエル板内には日和見細菌群が最優勢に存在し注目され、その応用性を支持する理論的・技術ていることが示唆される興味ある結果が得られ基盤の確立も進んでいる。ている。この結果は粘膜免疫システムによる宿主組織内共生という新概念にも結びつく可能性［腸内フローラと粘膜免疫］を秘めている。

恒常性形成と維持の為の腸内細菌と宿主側粘膜免疫システム間における相互作用機構に関し［粘膜ワクチン開発へ向けて］ては、腸内細菌のほとんどが難培養性細菌であ

1980年代前半に発明されたアグロバクテリ

り、これまでの培養法を基盤とした細菌学的手ウム法に代表される植物への汎用性の高い外来法のみでは実態の解明と把握が不可能だったこ

遺伝子導入技術を駆使しての多種多様な植物をとから、その解明に限界があった。しかし近年、対象とした形質転換技術及び異種タンパク質の16S rRNA遺伝子クローンライブラリー法を発現技術等の研究が進展してきた。そして、粘はじめとする非常に優れた分子生物学的解析手

膜免疫学と植物工学という異なる科学と技術体法が確立され、高精度で難培養性細菌も含めた系の融合は、食用植物中にワクチン抗原を発現腸内細菌プロファイルを検出・精査することがさせ、これを経口投与して粘膜免疫システム可能となった。

そこで我々は、16S rRNAを作動させる、いわゆる「食べるワクチン」とい法を用いて、粘膜免疫誘導制御の要と言われるう概念を生み、1990年代後半以降、その具現図４− 76 −Journal of Japanese Society for Clinical Infectious Disease
in Farm Animals Vol.4 No.3 2009

免疫学の新世界：粘膜での防御と共生化に向けた研究が精力的に進められてきた（図developments and vaccines to３）。

control infectious diseases. Trends
Immunol. 30:334-43.

ワクチン発現食用植物を食べて感染症をコントロールする概念は魅力のある話ではあるが、４．Mestecky, J., Nguyen, H., Czerkinsky,

現実的にはワクチンが医薬製剤であることを考C., and Kiyono, H. 2008. Oral

慮すると、その視点から原点に戻り、ワクチンimmunization: an update. Curr Opin

発現遺伝子改変植物を「食べる」ではなく真の意

Gastroenterol. 24:713-719.

味での医療用「経口医薬品・経口ワクチン」とし

５．Yuki.,Y., and Kiyono, H. 2009.て実用化を踏まえた開発研究を進める必要があ

Mucosal vaccines:novel advances inる。その視点に立ち我々は「コールドチェーン・technology and delivery. Exper Rev.

注射器・注射針不要・自己投与型ワクチン」とVaccine 8: 1083-1097.

してのコメ遺伝子改変システムを応用した「体６．Nochi, T., Yuki, Y., Matsumura, A.,に優しい、環境に優しい次世代ワクチン」としMejima, M., Terahara, K., Kim, D. Y.,ての「コメ型経口ワクチン、MucoRiceTM」の開Fukuyama, S., Iwatsuki-Horimoto, K.,

発を進めている（図４）。

Kawaoka, Y., Igarashi, O. and Kiyono,H. 2007. A novel M-cell-specific[参考文献]

carbohydrate-targeted mucosal

１．Kunisawa, J., Nochi, T. and Kiyono, H.

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Masumura, T., Mejima, M., Nakanishi,

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Current Opinion in Immunology.

mucosal vaccine as a global strategy

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for cold-chain- and needle-free

３．Fujihashi, K. and Kiyono, H. 2009.
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USA. 104 : 10986-10991.

New World in Immunology: Role of Mucosal Immunity in Protection andSymbiosis.
Hiroshi Kiyono
Division of Mucosal Immunology, Department of Microbiology and Immunology,
The Institute of Medical Science, The University of Tokyo
（4-6-1 Shirokanedai Minato-ku, Tokyo 108-8639, Japan）
日本家畜臨床感染症研究会誌
４巻３号 2009− 77 −