好塩基球とは?

好塩基球は、顆粒球サブタイプの中で最も希少で最も特徴が少なく、循環血中の白血球の1%未満を占めます。 好塩基球は、高親和性IgE受容体の発現、活性化時のヒスタミンの分泌など 肥満細胞と多くの機能的類似性を共有しています(図1)。一方、肥満細胞は組織に常在する可能性が高いのに対し、好塩基球はほとんど循環血中にしか存在しません。好塩基球は、ヒスタミンを含み、IL-4など特定のサイトカインを分泌する唯一の循環白血球です。

好塩基球の発生

もともと、好塩基球は肥満細胞の循環前駆細胞で組織に移動して成熟すると考えられていましたが、現在では、骨髄に由来する造血系統であると理解されています。好塩基球は顆粒球/単球前駆細胞集団内の前駆細胞から生じることが理解されていますが、好塩基球の分化および発生の正確な機序については、特徴があまり明らかにされていないままです。好塩基球のin vitroマウス研究では、IL-3とTSLPの両方が互いに独立して前駆細胞から好塩基球を分化させることができ、これらのサイトカインに応答して誘導された細胞の間に表現型の差異があることが示されています。 しかし、好塩基球の発生にIL-3とTSLPのどちらも不要であることが示され、好塩基球の発生経路に関する理解が不完全なままであることがさらに示されています。

好塩基球のエフェクター機能

好塩基球は、寄生虫感染やアレルゲンに応答して分泌されるIgE免疫グロブリンのFc領域に結合する高親和性IgE受容体(FcεRI)を発現します。 好塩基球表面上のIgEとIgE受容体(FcεRI)の架橋により、好塩基球の脱顆粒と炎症メディエーターの放出が起こります。 即時型の脱顆粒は、組織への血流を促進し、炎症性病変の腫脹、痛み、および発赤を促進する血管拡張因子であるヒスタミン、およびプロテアーゼなどの炎症メディエーターの放出をもたらします。 その後の分泌物には、新たに合成されたサイトカイン、ケモカイン、および炎症の脂質メディエーターであるLTC4(ロイコトリエンC4)などのロイコトリエンなどがあります。

好塩基球は、ダニや蠕虫などの外部寄生虫感染に対する2型免疫応答において重要な役割を果たします。 好塩基球は、これらの条件下でIL-4とIL-13の重要な供給源であると考えられており、これらはTh2 T細胞およびM2マクロファージの分化を促す重要な要因です。好塩基球とそれらが活性化する細胞により媒介される2型応答は、寄生虫の除去と宿主防御に寄与します。 さらに、抗原提示細胞としての好塩基球の役割の可能性が示唆されていますが、引き続き調査中です。 追加で好塩基球を活性化する受容体と分泌物の概略図を図2に示します。 好塩基球は肥満細胞と多くの類似する機能を共有しているので、類似点と相違点の概略図を図1に示します。

アレルギーと自己免疫における好塩基球

好塩基球はさまざまなアレルギー反応に関与しており、その蓄積は皮膚、消化管、および呼吸器系のアレルギーで認められます。 好塩基球の浸潤によるIL-4の分泌は、これらの状態でTh2細胞を介した炎症を引き起こす要因の1つと考えられています。好塩基球が枯渇すると、マウスモデルではアレルギー性炎症が改善されることが明らかにされており、抗IgE療法はヒトのいくつかのアレルギー性疾患の治療に用いアレルギーにおける好塩基球の特異的な役割はまだ明確にされていませんられています。 アレルギーにおける好塩基球の具体的な役割はまだ明確にされていませんが、肥満細胞は患部組織に常在するため、急性反応においてより大きな役割を果たすと長い間信じられてきました、。 しかし、好塩基球がアレルギーを促進するTh2応答を引き起こす能力は、潜在的に後期のアレルギー性炎症の重要な要因となります。

好塩基球の活性化は、全身性エリテマトーデスや炎症性腸疾患などいくつかの自己免疫疾患で認められます。 好塩基球の蓄積は、細胞の活性化と脱顆粒の指標であるCD203cのアップレギュレーションを示す炎症部位で観察されます。 好塩基球は、ヒスタミンや他のエフェクター分子の放出し、Th2応答を増強することで、これらの疾患の病理発生の要因になると考えられています。

好塩基球のフローサイトメトリー分析

恒常性維持の条件下では、好塩基球は末梢循環で最も多く存在するため、フローサイトメトリーはそれらの特性評価のための便利なツールとなっています。 関連するイムノフェノタイピングのマーカーリストを表1に示します。マウス好塩基球は、IL-3またはTSLPのいずれかの存在下で骨髄から培養することもできますが、培養条件により、得られた細胞に表現型の差異や機能的な差異が生じることが観察されています。

好塩基球の活性化と脱顆粒は、フローサイトメーターを用いたBasophil Activation Test(BAT)で調べることができます。BATは、実験的抗原の存在下で好塩基球を活性化するIgEの能力を測定します。 BATでは、多くの場合、好塩基球は全血中の混合細胞集団の一部として、潜在的なアレルゲンに曝露された後、フローサイトメトリーにより活性化マーカーのアップレギュレーションについて分析し、刺激を受けていない細胞と比較します。 この分析にはさまざまなマーカーまたはシグナルタンパク質を使用できますが、CD63およびCD203cが一般的に使用され、脱顆粒を代表するものと考えられています。 BATの臨床応用には、食物やその他の環境アレルギーの診断、可能性のある薬剤アレルギーの調査、および好塩基球機能の機序の研究などがあります。

表1:包括的な好塩基球マーカーのリスト

細胞サブタイプマーカー局在化
汎顆粒球CD11b表面ヒトおよびマウス
CD13表面ヒト
CD15表面ヒト
CD16/32表面マウス
CD32表面ヒト
CD33表面ヒト
好塩基球IL3Ra(CD123表面重要な表現型分類マーカー:ヒトおよびマウス
2D7細胞内ヒト
IL-4分泌ヒトおよびマウス
FceR1表面重要な表現型分類マーカー
IL-13分泌ヒトおよびマウス
ヒスタミン分泌ヒトおよびマウス
CCL3(MIP-1アルファ)分泌ヒトおよびマウス
CD9表面ヒトおよびマウス
CD11a表面ヒトおよびマウス
CD13表面ヒトおよびマウス
CD16表面ヒト
CD25表面ヒトおよびマウス
CD33表面ヒトおよびマウス
CD38表面ヒトおよびマウス
CD43表面ヒトおよびマウス
CD63表面ヒトおよびマウス
CD88(C5a受容体)表面ヒトおよびマウス
CD125表面ヒトおよびマウス
CD154(CD40リガンド)表面ヒトおよびマウス
CD192 (CCR2)表面ヒトおよびマウス
CD203c表面ヒト
CD218(IL-18R)表面ヒトおよびマウス
CD282(TLR2)表面ヒトおよびマウス
CD284(TLR4)表面ヒトおよびマウス
CD286(TLR6)表面ヒトおよびマウス
CD294(CRTH2)表面ヒトおよびマウス
CD281(TLR1)細胞内ヒトおよびマウス
CD289(TLR9)細胞内ヒトおよびマウス
C/EBP alpha細胞内ヒトおよびマウス
GATA-2細胞内ヒトおよびマウス

 

図3:フローサイトメトリーによる好塩基球マーカーである2D7を用いたヒト好塩基球の識別。2D7は、ヒト好塩基球にのみ発現する抗原です。2D7は、ヒト好塩基球の分泌顆粒にのみ存在する7.2~7.5 kDaのタンパク質です。好塩基球は活性化すると脱顆粒し、それにより、染色に利用できる2D7抗原の量が減少します。正常なヒト末梢血細胞を、抗ヒトCD123 APC(カタログ番号17-1239-42)で表面染色しました。次に、細胞をIntracellular Fixation and Permeabilization Buffer Set(製品番号88-8824)で透過処理し、マウスIgG1 KアイソタイプコントロールPE(カタログ番号12-4714-82)(左)または抗2D7(ヒト好塩基球マーカーPE)(カタログ番号12-9748-42)(右)で細胞内染色しました。この抗体は肥満細胞を染色しません。リンパ球ゲート内の細胞を分析に使用しました。

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肥満細胞の概要
肥満細胞および好塩基球との類似点についてご覧ください。

For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.