『Sondiiのデザインした表紙がCellに掲載されました』BCGワクチン育成免疫の“分子コード”を解読！

この号の表紙は 細胞 は "長期的なヒストンラクチル化は、自然免疫記憶における代謝とエピジェネティックな再配線を結びつける教授が出版した ミハイ・G・ネテア そして アタナシオス・ジオガス博士 Rのオランダ、ナイメーヘン、アドバウド大学医療センター。

第188巻第11号

アタナシオス・ジオガス1,2,15 athanasios.ziogas@radboudumc.nl ∙ ボリス・ノヴァコビッチ3 ∙ ロレンツォ・ヴェントリグリア1,4 ∙ ノリコ・ガラン1,2 ∙ キム・A・トラン5 ∙ ウェンチャオ・リー6,7 ∙ ヴァシリキ・マツァラキ1 ∙ ニエンケ・ファン・ウネン6,7 ∙ タイタス・シュリューター1 ∙ アナイーサ・V・フェレイラ1 ∙ シモーネJCFM ムールラグ1 ∙ ヴァレリー・ACM・コーケン1,8 ∙ ムタビシ・モヨ1,2,9 ∙ シャオリン・リー1,2,9 ∙ マリケ・PA・バルティセン10 ∙ ヨースト・HA・マルテンス10 ∙ ヤンリー6,7,11,12 ∙ マジアル・ディヴァンガヒ5 ∙ レオAB ヨーステン1,13 ∙ ムサ・M・ムランガ1,2,9 ∙ ミハイ・G・ネテア1,14

研究の背景

訓練免疫は自然免疫記憶の一種であり、将来の課題への対応力を強化する能力を持つことから、ますます注目を集めています。このプロセスは、エピジェネティックおよび代謝リプログラミングによって支えられています。バチルス・カルメット・ゲラン（BCG）ワクチン接種を受けた個体を対象とした研究では、乳酸放出と再刺激時のサイトカイン応答性の向上との間に相関関係が示されています。訓練を受けた単球／マクロファージは、ヒストンH3リジン18のラクチル化（H3K18la）という特徴的な特徴を示し、これは主に遠位調節領域に局在しています。このラクチル化は、活性なクロマチン状態および遺伝子転写と正の相関関係にあり、最初の訓練刺激が除去された後も持続します。重要なのは、H3K18laが二次刺激時の「訓練された」遺伝子の発現と相関していることです。

さらに、訓練免疫誘導中の乳酸産生増加は、炎症性サイトカインの発現を促進し、このプロセスはヒストンのラクチル化と関連しています。LDHA遺伝子およびEP300遺伝子の多型は訓練免疫応答に影響を与え、BCGワクチン接種後90日経過しても長期的なヒストンのラクチル化が検出されます。これらの知見は、H3K18laが自然免疫記憶のエピジェネティックマーカーとして機能することを示唆しています。

研究の意義

この研究は、訓練免疫の分野における重要な進歩を示すものです。乳酸放出、ヒストンのラクチル化、そしてサイトカイン応答性の向上の間に内在する関連性、そしてエピジェネティックおよび代謝リプログラミングに関わる根底にあるメカニズムを明らかにしています。これらの知見は、訓練免疫の生物学的プロセスに関する重要な知見を提供します。LDHAおよびEP300の遺伝子多型と訓練免疫の調節との関連性が明らかにされたことで、その遺伝学的基盤を理解するための新たな道筋が開かれました。さらに、H3K18laが自然免疫記憶のエピジェネティックな特徴として確立されたことは、将来の研究のための新たなバイオマーカーとなり、この分野の進歩を牽引するものです。

将来の展望

今後の研究は様々な方向に展開する可能性があります。重要な分野の一つは、訓練免疫における乳酸産生、ヒストンのラクチル化、および関連遺伝子の役割を、シグナル伝達経路や制御ネットワークを含めて詳細に調査し、その分子基盤を完全に解明することです。もう一つの方向性は、これらの知見を、新たなワクチン戦略や免疫療法の開発といった臨床応用につなげることです。これらは、疾患の予防と治療における画期的な進歩をもたらす可能性があります。さらに、訓練免疫反応における個人差、そしてそれが遺伝的要因や環境要因とどのように関連しているかを理解することは、個別化医療のアプローチ開発を支えるでしょう。訓練免疫の長期的な影響についても、全体的な免疫機能への影響や慢性疾患発症との潜在的な関連性を含め、継続的に評価し、その生物学的意義を包括的に定義する必要があります。

カバーデザインのプロセス

自然免疫細胞は記憶に似た状態を形成し、より効率的な二次応答を引き起こすことがあります。これは訓練免疫と呼ばれる現象です。この形態の記憶は、自然免疫細胞のエピジェネティックレベルでコード化されています。Cell誌本号で、Ziogasらは、単球によって産生される乳酸が長期的なエピジェネティック記憶を付与し、ヒストンのラクチル化を介して二次応答を制御することを実証しました。表紙のイラストは単球を描いており、訓練免疫の特徴である動的かつ増幅された二次応答を象徴する紐状の構造と、その根底にあるエピジェネティック記憶と結びついたヒストンのラクチル化が描かれています。