第 56 回；ラクトフェリンと新型インフルエンザ
腸溶性ラクトフェリン研究会
常任理事

安藤邦雄

はじめに
第 51 回の本誌ミニレビューは、新型インフルエンザ･ウイルス(ブタ H1N1 型)がメキシコで変異を起こし、｢ヒトからヒト｣へ感染する性質を獲得する直前に書かれた。その後、当時は不明だった新型ウイルスの正体が明らかになったので、以前の版を改定し再び世に問うことにした。幸いなことに、新型ブタ H1N1 ウイルスは、同じ血清型に属するスペイン風邪(H1N1)ほどの毒力（virulence）がないので、大流行しても 3 年以内には終息するのではあるまいか。
哺乳類は 1 億 6 千万年～2 億 2500 万年ほど昔、地球に出現したと云われている。この間、幾多の生物が絶滅を繰り返したにもかかわらず、哺乳類がこれほど長期にわたって生命をリレーできたのはなぜだろうか？哺乳類新生仔は、母親から産まれたとたん生存にとって最大の危機を迎える。新生仔は自力で呼吸を始めて体内に酸素を取り込むので、身体は酸化ストレスにさらされるようになる(1)。母親から栄養を与えられていた臍帯ルートは遮断され、産まれるとミルクから栄養を摂取し、成長と体温維持のためのエネルギーを自前でつくるようになる。母親の胎内は無菌なので、新生仔は産まれるやいなや、腸管をはじめ皮膚及び粘膜に細菌、真菌等の微生物とウイルスが寄生するようになる。そのなかには病原微生物と病原ウイルスも含まれているので、免疫系が未成熟の新生児は侵入を試みる病原菌、病原ウイルスとも戦わなければならない。さらに、動きが鈍い出生直後は、肉食獣に捕食される最大の危機なので、新生仔はできるだけ迅速に身体を成長させる。
他の哺乳類と比べ未成熟な状態で産まれる人類は、成長しながら学習してゆく。ヒト新生児の脳重量は、脳神経細胞の数は増えないが、生後半年で 2 倍、2 年半後には 4 倍に達するほど急速である。これらはいずれも新生児にとって大きなストレスである。なぜ新生児がストレスに耐えて成長し、生命を後の世代にリレーできるのだろうか？ミルクこそ 2 億年以上にわたる生命のリレーを可能にした原動力の一つであるというのが筆者年来の持論
牛乳3.2 g タンパク質/100 ml

母乳
1.0 g タンパク質/100 ml
-ﾗｸﾄｱﾙﾌﾞﾐﾝ 25%

カゼイン 83%である。ミルクは新生児の急速な成長過程で起こる種々の障害を克服する成分を含んでいる。しかも、免疫的に未熟な状態で産まれる新カゼイン 39%

生児は、多種多様な病気にかかる。
それに対応してミルクに含まれるﾗｸﾄﾌｪﾘﾝ0.3%

-ﾗｸﾄｸﾞﾛﾌﾞﾘﾝ 10%

ﾘｿﾞﾁｰﾑ 4%

-ﾗｸﾄｱﾙﾌﾞﾐﾝ 4%

血清ｱﾙﾌﾞﾐﾝ 1%

免疫ｸﾞﾛﾌﾞﾘﾝ 9%
血清ｱﾙﾌﾞﾐﾝ 5%

ﾗｸﾄﾌｪﾘﾝ 18%

免疫ｸﾞﾛﾌﾞﾘﾝ 2%

図 1．母乳と牛乳のたんぱく質存在比
北海道大学、島崎敬一名誉教授提供

防御因子も実にバラエティに富んでいる。図 1 にヒト母乳と牛乳の成分を対比した。牛乳と著しく異なるのは、母乳は主要なミルクたんぱく質であるカゼインの含量が少なく、多機能性たんぱく質である LF、免疫グロブリン、α-ラクトアルブミン及びリゾチームが大きな割合を占めていることである。LF が最大の生態防御因子であること示唆する事実としては、膿汁の LF 含量からも明らかだ。血液を含む体液中の LF 含量は約 0.2μg/ml だが、好中球が感染の最前線で戦った末の残骸、膿には800 g/ml を越える LF が含まれている(2)。

Ⅰ型インターフェロン
以前、インターフェロンα/βと呼ばれたⅠ型インターフェロン（IFN）は、哺乳動物が進化の過程で獲得した最強かつ非特異的な抗ウイルス物質である。非特異的であるから、
ヒト IFN はあらゆるヒトのウイルス感染症を抑制するが、別種、例えば、ネコのウイルス感染にはヒト IFN は効果がない。図 2 に示すように、哺乳動物は病原性ウイルスの種類を問わず、感染局所にⅠ型 IFN を産生し、感染が拡大しないよう防御のバリケードを築く。
すなわち、ウイルスが細胞質に侵入して増殖を始めると、感染局所の上皮細胞+繊維芽細胞と遊走してきたプラズマ細胞性樹状細ｲﾝﾌﾙｴﾝｻﾞｳｲﾙｽ
IFN/の遺伝子発現

ﾞ感染胞(pDC)の細胞核は、Ⅰ型インターフェ細胞核細胞

IFN/
遺伝子

ロン遺伝子を発現させ、青玉で示すⅠ型 IFN を大量に産生する。細胞外に放増殖出された青玉は、周辺の細胞表層に存IFN/
IFN/
受容体放出IFN/誘発蛋白遺伝子発現

再感染
IFN/
誘発遺伝子

IFN/誘
発蛋白は増殖を防ぐ防壁

在する IFN 受容体に結合して核内に取り込まれ、DNA の特定部位に結合して■で示すⅠ型 IFN 誘発蛋白遺伝子を発ウイルスは消滅
IFN誘発蛋白質現させる転写因子である。この経路で■が細胞質で合成されると、侵入したウイルスは細胞質で増殖できなくなり消滅する。つまり、哺乳動物は病原性ウイルスの種類を問わず、感染した局

図 2．Ⅰ型インターフェロン産生によるウイルス感染拡大の阻止
インフルエンザ･ウイルスを例に取ると、肺に吸い込まれたウイルスは細胞内に進入し、細胞質で増殖を始める。ウイルス RNA はト所にピンポイントでⅠ型 IFN を産生し、感染が体内に拡大しないよう防御のバリケードを築くのである。Ⅰ型 IFN はル様受容体に結合してⅠ型インターフェロン遺伝子を発現させC 型肝炎を始めある種の癌治療薬として、インターフェロンが産生され、周囲の微小環境に放出される。て使われているが、それによる治療はⅠ型インターフェロン、IFNαは IFN 誘発遺伝子を発現させ、細胞多彩かつ重篤な副作用を呈する。いわ質に IFN 誘発蛋白が放出される。このたんぱく質が細胞質に存在すると、ウイルス粒子は感染しても増殖できず死滅する。

ば、他に治療手段がないための緊急避難先だからである。このことは内因性のⅠ型 IFN が、副腎皮質の糖コルチコイドやインスリンのように循環血により全身に運ばれ作用を発揮するホルモンではなく、ウイルス感染局所に産生され、その場所で費消される局所的な防御物質であることを示唆する。

新型インフルエンザウイルス
近年、鳥の A 型インフルエンザ（H5N1 型）が鳥から人に感染する事例が数多く報告され、インでは、トリの H5N1 がヒトに感染し、高率で致死的な肺炎を起こすので恐怖の的になっている。鳥の H5N1 型がヒトからヒトへ感染する新型インフルエンザ･ウイルスに変異する可能性が高まっているのである。表 1 及び 2 に示すように、人類は新型インフルエンザに対する免疫を持っていない死亡率（人口10万比）

ドネシア、タイ、ヴェトナム等の東南アジア諸国

ため、ヒトからヒトへと容易に感染して世界的な大流行（パンデミック）を引き起こし、大きな健1999康被害と社会の混乱を惹起することが懸念されている。

1910

1920

1930

1940

年代
図 3．1919～1921 年におけるスペイン風

表１．A 型インフルエンザ・ウイルスの赤血球凝集素の分布

邪パンデミックによる死亡率の激増
この当時の大きな死亡原因は、風邪、胃腸炎、赤血球凝集素

H1

H2

H3

H7

ヒト

○○○－

ウマ－－○

○

ブタ

○○－－

肺結核、脳卒中であった。人口動態統計月報；
年計（概数）の概況、厚生省、人口動態統計（平成１０年）より引用（8 ）水禽類は H1～H13 にいたるすべての赤血球凝集素を保有。

表２．A 型インフルエンザ・ウイルスのノイラミニダーゼの分布
N1N2N7N8ヒト

ヒト－－－－

ウマ

ウマ

ブタ

ブタ

－－

水禽類は N1～N9 にいたるすべての型のノイラミニダーゼを保有。

1918 年から翌 19 年にかけ、世界に流行した A 型インフルエンザのパンデミック“スペイン風邪”は、感染者 6 億人、死者 4000～5000 万人の大災害をもたらした。わが国の人口統計でも 1919 年～1921 にかけて肺炎の死者が急増しているのは、スペイン風邪の影響である（図 3）。スペイン風邪の病原体は、鳥 A 型インフルエンザウイルスに由来する H1N1亜型であった。つまり、スペイン風邪はそれまでヒトに感染しなかったインフルエンザウイルスが突然変異し、ヒトからヒトへ感染する能力を獲得して大惨事を起こしたのである。
当時の人々にとっては全く新しい感染症であり、それに対する免疫を持った人がいなかったからだった。
幸いなことに今回流行しているブタ由来の H1N1 型は、virulence が H5N1 型より弱いので大きな社会的混乱を起こすには至っていない。厚労省はパンデミックが起こると人口の約１／４が感染し、医療機関を受診する患者数は最大 2500 万人に達すると想定し災害に備えている。過去に流行したインフルエンザのデータから入院患者は 53 万人～200 万人、死亡者は 17 万人～84 万人と推定される。このような状況下で頼りは、“ワクチン”と“抗ウイルス剤”である。果たしてそれだけだろうか?

内因性Ⅰ型 IFN は A 型ウイルス・パンデミックに有効だろうか?
生体におけるⅠ型 IFN の役割は、ウイルス感染局所で産生され、感染拡大を阻止するため局所にバリケードを築くことにある。以前はⅠ型 IFN を産生する細胞は、血中の免疫細胞と血管内皮細胞、組織の繊維芽細胞と考えられてきた。研究の進展とともに、ウイルス感染時に多量のⅠ型 IFN を産生するのは、常時、体内をパトロールしているプラズマ細胞由来の樹状細胞（ｐDC）であることがわかってきた。pDC はウイルス感染により自然免疫受容体（Toll like receptors; TLR）が刺激されると、Ⅰ型 IFN を多量に産生し自然免疫応答の増強に関与する樹状細胞の亜集団である。ウイルスが感染すると、pDC は走化性によりウイルス感染部位に集まり、ウイルス DNA、RNA の核酸を Toll 様受容体が認識し、感染に対する生体防御の中心的役割を担うⅠ型 IFN を生産しウイルスの増殖を抑制する。
これまでの議論から、新型 A ウイルスによるパンデミックを防ぐ最も有効な手段は、ウイルス感染の局所に pDC を迅速に走化させ、多量のⅠ型 IFN を産生させて周辺への延焼を防ぐことである。ウイルス感染時におけるⅠ型 IFN の産生量は、年齢、性別、基礎疾患の有無と種類、寒冷刺激の程度等々によって変動することが予想される。どのような条件が整うとⅠ型 IFN の産生応答を極大にすることができるかは、新型 A ウイルスによるパンデミックを防御する上で重要である。しかし、どのようにしてⅠ型 IFN が大量に生産されるのか、具体的なメカニズムは謎のままで、インフルエンザ克服の手段は見つかっていなかった。
2008 年、カナダ McGil 大の Colina 等(9)は、マウスでⅠ型 IFN の産生を抑制する Irf7 タンパク質の発現をコントロールする 4E-BP1 及び 4E-BP2 と呼ばれる二つの抑制遺伝子を発見した。Ⅰ型 IFN の産生をコントロールするのは、IFN 抑制タンパク質７（Irf7）であり、これが体内の IFN の産生を抑制する主因子である。次に IFN 産生を抑制する 4E-BP1及び 4E-BP2 抑制遺伝子をノックアウトしたマウスを作成したところ、ノックアウトマウ
スのｐDC は予想通り大量のⅠ型 IFN を産生した。彼らはこのノックアウトマウスに鳥インフルエンザを含む４種のウイルスを感染させたが、対照マウスが死亡する条件でも感染症への発展は阻止されたと報告している。しかも、IFN 産生能が upregulate されたマウスには何らの異常は見つかっていないので、1 型 IFN 産生を抑制する遺伝子をノックアウトしても健康への被害はないらしい。

6

ウイルス感染時にⅠ型 IFN を大量に産生する pDC がウイルス核酸により刺激
3

されると、pDC は彼らが PDC-TREM と名づけた蛋白質を発現し、それに引き続
きⅠ型 IFN 産生が起こること、産生にはPDC-TREM 発現が必須であることを報

0インターフェロンα(ng/ml)

同じ年、理化学研究所の渡会等(10)は、00.004 0.012 0.037 0.111 0.333 1
CpG-A (M)

図４．PDC-TREM 特異的モノクローナル抗体によるⅠ型インターフェロンの産生抑制
Toll 様受容体刺激物質 CpG-A の作用により形質細胞様樹状細胞から産生されるⅠ型インターフェロンは、PDC-TREM に対する特異的モノクローナル抗体を作用させることにより、抑制することができる。

告した(図 4)。
しかし、pDC がどのようにして大量のⅠ型 IFN を産生しているのか、具体的なメカニズムは不明のままだった。渡会等は、pDC が Toll 様受容体からの刺激信号を受けた後、pDC に特異的に発現する分子 PDC-TREM を世界に先駆けて同定したのである。そして、PDC-TREM 機能に、pDC から産生されるⅠ型インターフェロン
は、PDC-TREM と会合して細胞表層に発現する
PlxnA1 のリガンドを結合させることにより、増強することができることを示した(図５)。このよ
うに PDC-TREM 機能を人為的に制御してⅠ型
IFN 産生を増強することができると、社会的要請の高いウイルス感染症の克服が可能となるかもしれない。これら二つの論文から言えること
は、安全確実にⅠ型 IFN 産生能を増強する方法
は、ワクチン及び抗ウイルス剤と並んでウイルス感染のパンデミック阻止に有効だろうと云うことである。それでは安全無害にⅠ型 IFN 産生能を増強することが果たして可能だろうか。

200
100に必須の分子であることを明らかにした。さら0れることから、PDC-TREM がⅠ型 IFN の産生インターフェロンα(ng/ml)を抑制すると、Ⅰ型 IFN の産生が著しく抑制さ

0369 1215 18

CpG-A刺激後の時間

図５．PDC-TREM リガンドによるⅠ型インターフェロンの産生増強
Toll 様受容体刺激物質 CpG-A の作用により形質細胞様樹状細胞から産生されるⅠ型インターフ
ェロンは、PDC- TREM と会合する PlxnA1 に対するリガンドを作用させることにより、増強することができる。

ウイルス感染症とラクトフェリン（LF）
LF はウイルス感染に対抗する生体防御因子の一つであり、多数の論文がウイルス感染に対する LF の生体防御能昂進を証明している。LF が、細胞培養レベル、実験動物レベル、さらに、臨床試験においてⅠ型 IFN の産生能を昂進させたとする報告もあるが、LF の抗ウイルス活性とⅠ型 IFN 産生能増強との因果関係は必ずしも明確ではない。
免疫不全症候群（ヒトでは HIV）を起こすウイルスは、ヒト、サル、ネコ、マウス等に分布し、感染すると難治性の免疫不全を惹起する。意外なのは LF が HIV の感染に有効であるとする論文が相当な数にのぼることである。その大部分は細胞培養において LF が HIV感染を阻止するメカニズムに焦点をあてているが、なかには母親から垂直感染したが、抗HIV 剤の投与を受けていない小児感染者の臨床試験報告もある。Zuccotti 等(3)は HIV 感染の小児にウシ LF(bLF)を投与すると、T リンパ球の分化を誘導し、貪食能、NK 細胞活性、TLR-2 の発現、IL-12/IL-10 の比を有意に改善することを報告した。二重盲検試験ではないが、bLF は HIV 感染児の免疫能を有意に改善することは確かである。また、bLF はネコの免疫不全症候群ウイルス（FIV）にも有効らしい。ネコは FIV に感染すると、難治性の口内炎を発症し免疫的な過剰反応と持続性炎症を特徴とする病態を呈する。小林等(4)は FIVにより口内炎を発症したネコに bLF を経口投与し、採取した末梢血単核球（PBMC）をコンカナヴァリン A（ConA）で刺激して細胞分裂への影響とサイトカイン分泌をしらべた。
その結果、bLF は ConA 刺激による PBMC のブラスト化を抑制し、インターフェロンγとIL-2 の産生を抑制することを明らかにした。 つまり、bLF は臨床的な終末状態でもネコのリンパ球機能を改善し、過剰な炎症反応を抑制する。
堂迫等(5)は細胞培養においてラクトフェリンがⅠ型ヘルペスウイルス（HSV-I）の感染を阻止することを報告した。それ以来、ｂLF が HSV-Ⅱ、ヘルペス･ゾスター等のヘルペス属ウイルスの感染を阻止するメカニズムが追及されてきた。若林等はマウスの HSV-1 感染実験において、bLF が HSV-1 感染症による体重の減少を阻止したと報告している(6)。渡会等
も HSV 感染マウスの死亡率が、pDC を CpG-A で刺激して誘発するⅠ型 IFN 産生能増大に相関して低下することを報告しているので、HSV 感染症においてⅠ型インターフェロンが感染症を阻止する主役であることは間違いない。
Enterovirus 71 型（EV71）は、夏季に中国と東南アジアの小児に流行し、後遺症として重症の麻痺と脳炎を起こさせる“手足口病”の病原体である。このウイルスに対する抗ウイルス剤並びにワクチンは開発途上なので、感染を阻止する方策を見出すことは喫緊の課題である。Chen 等(7)は EV71 ウイルス感染に対し LF の有効性を証明する病態モデルを作成した。作成したのはブタ LF をミルクに発現する遺伝子組替えトランスジェニック･マウスである。ブタ LF 遺伝子を組替えた BALB/c マウスの hemizygote と homozygote は、ブタ LF をマウスのミルク中に分泌する。出生 4 日目のマウスに EV71 を接種し、トランスジェニック･マウスのミルクを与えたところ、生存率が有意に増加し、体重の増加率も対照群を上回った。EV71 のウイルス RNA を RT-PCR で比較すると、ブタ LF を含むミルクを与えたほうは EV71RNA のコピー数が少なく、感染を阻止していることがわかった。つまり、LF を多量に摂取すると、EV71 の感染を抑制し“手足口病”の発症を阻止できる可能性がある。残念なことに、これらの研究は、殆どが現象論に留まっており、なぜ LF がウイルス感染を阻止するのかと言う本質を追及していないのは惜しまれる。

ラクトフェリンによるヒトでのⅠ型 INF 産生能の昂進
22000

生児は、免疫的に成熟するまでに20000長い時間がかかるので、病原性ウイルスの感染に対し高感受性のはずである。実際には乳幼児のウイルス感染症は成人と比べても、それほど多いとは云えない。そこで、母乳には愛児を感染症から守る自然免疫の強化因子を含んでいるとインターフェロンα産生能 (IU/ml)

獲得免疫を持たずに産まれる新***1418000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
20000考えられてきた。それを見事に立07時間(週)証したのが図６のラクトフェリン
経口投与による血液 buffy coat 画***

図 6．ラクトフェリンを経口投与した男性ボランティ分のⅠ型 IFN 産生能亢進である(11)。 アから採血した単核球のインターフェロンα産生能
実験は全血から白血球画分(buffy

健常人男性 10 名のボランティアにウシ･ラクトフェリンを 4coat)を分離し、pDC を含む buffy

週間にわたり毎日 1 回、319 mg を経口投与し、投与直前、1coat にセンダイ･ウイルスを感染週間後、4 週間後及び 7 週間後に採血し、全血球をセンダイウイルスで刺激し、産生されるインターフェロンαを測定した。

させ、放出されるⅠ型 IFN を測定

試験は二重盲検クロスオーバー方式で行われ、数値を平均値する方法を採用した。

±標準偏差であらわした。白いバー；対照とした通常の錠剤、この臨床試験は、10 人の健常人男性ボランティアーが参加するク薄青のバー;リポソーム化したラクトフェリンの錠剤。
***P<0.001 in Student’s paired t-test

ロスオーバー二重盲検方式で行われた。個々のボランティアーは１日あたり 319 mg のラクトフェリンを含む錠剤を４週間内服した。内服した錠剤は、LF の素錠とリポソーム化したLF を錠剤化した腸溶錠の２種類である。二つの製剤を交換する際、先行する錠剤の影響を消し去るため、休薬期間を３週間とった。リポソームは胃の消化酵素では破壊されず、小腸に流入して始めて外皮がリパーゼにより消化され包み込まれた LF を放出する。つまり、リポソームは完全な腸溶製剤である。10 例の平均値から明らかなように、リポソーム化 LF
は白血球のⅠ型 IFN（IFN-α）産生能を 1 週間で 2 倍強、4 週間で 3 倍弱上昇させたが、素錠は IFN-α産生能を有意に上昇させなかった。
二重盲検試験が示唆するのは、(1)ヒトに bLF を経口投与すると、pDC のⅠ型 IFN 産生能を高める、(2) Ⅰ型 IFN 産生能を増強するには、bLF が胃で分解されず小腸に到達して腸管腔に放出される剤形で投与する必要がある。つまり、単に bLF を内服しただけでは、Ⅰ型 IFN 産生能は昂進しないのである。Ⅰ型 IFN 産生能が昂進するのは、bLF が分子として完全な形を保ったまま小腸に流入し、吸収された場合に限られている。
当研究会でも腸溶性ラクトフェリン製剤が、ウイルス感染症を阻止したのではないかという証拠を幾つかつかんでいる。ワクチンの発展によりウイルス感染症は克服されたと勘違いされているが、HSV-1 の治療ですらままならぬ状態なので、人類が病原ウイルスを制圧したというには程遠い。bLF は高度に安全であり、pDC のⅠ型 IFN 産生を昂進させることがわかってきた。この LF の性質は、新型インフルエンザウイルス、サーズ（SARS）或いは日常的に起こるいろいろなウイルスの感染症阻止に有用ではなかろうか。

引用文献(1)Shoji H et al. Pediatr Res. 2007; 61: 89-92(2) Bryant RE et al., Am J Med Sci. 2004; 327: 73-6.
(3) Zuccotti GV et al. Int J Antimicrob Agents. 2007; 29: 353-5.
(4)Kobayashi S et al. J Vet Med Sci. 2008; 70: 429-35.
(5)Hasegawa K et al. Jpn J Med Sci Biol. 1994; 47: 73-85.
(6) Wakabayashi H et al. Biosci Biotechnol Biochem. 2004; 68: 537-44.
(7)Chen HL et al. Vaccine 2008; 26: 891-8(8)人口動態統計月報“年計（概数）の概況”（平成 10 年）厚生省(9)Colina R et al. Nature. 2008; 452: 323-8(10)Watarai H et al. PNAS, 2008; 105: 2993–2998.
(11) Ishikado A et al. Biofactors. 2004;21(1-4):69-72.