最近、T細胞の産生するサイトカインが免疫応答の制御に深く関与していることが明らかとなってきている。特に、CD4⁺T細胞は、そのサイトカイン産生パターンによりインターロイキン(IL)-2、インターフェロン(IFN)-などを産生するTh1.IL-4、IL-10などを産生するTh2の2つのサブセットに分化し、免疫応答を制御することが示されている。これに対応したTh1型反応として遅延型過敏反応やIgG2a抗体産生、またTh2型反応としてIgG1.IgE抗体の産生が誘導される。そこで本章では経口投与抗原により誘導される免疫応答におけるTh1型・Th2型反応について検討した。

　まず、経口免疫寛容におけるTh1型・Th2型反応について検討した。あらかじめ、カゼインを20%含む飼料(20%カゼイン食)を2週間摂取させたマウス(6週齢のC3H/He,DBA/2)をs1-カゼイン(s1-CN)とアジュバントで免疫し、T細胞増殖やサイトカインの産生、また血中の抗s1-CN抗体量をIgGサブクラスごとに測定した。その結果、T細胞増殖はカゼインを含まない飼料を投与したコントロール群に比べ、カゼイン食を摂食した群で強い抑制が観察された。サイトカイン産生応答についてもカゼイン食群ではコントロール群に比べ、IL-2、IFN-、IL-4、IL-10の産生が強く抑制されTh1型、Th2型反応とちらも抑制された。IgGサブクラスの産生応答についても、Th1型のIgG2a抗体、Th2型のIgG1抗体ともに抗体産生量が低下しており差は認めら

　次に、カゼイン食を長期間摂取させたマウスの血中の特異抗体産生応答について検討した。本実験においては、経口投与したカゼインに対して強い抗体産生応答を示すC3H/Heマウス、3週令を用いた。カゼイン食摂取開始後5週目においてs1-カゼインに対するIgG抗体産生反応が見られた。この特異IgG抗体のサブクラスを調べた結果、Th1型のIgG2aであった。しかしながら、別の実験においては、Th2型のIgG1反応も観察された。脾臓細胞のサイトカイン産生応答を検討したところ、IgG2a応答が観察される場合はIFN-産生応答が認められ、IgG1応答が認められる場合には、IL-4が産生された。これらの結果より、カゼインの経口投与により全身免疫系でTh1型・Th2型応答が誘導され、血中に特異抗体が産生されるが、Th1型・Th2型のバランスは個体や実験間で大きく異なることが示された。

　第1章で経口免疫寛容においてTh1型・Th2型反応が低下することが示された。そこで本章ではカゼイン飼料を経口投与することによって誘導される経口免疫寛容におけるTh1型・Th2型反応について、投与期間・投与量等を変化させ詳しく調べた。まずカゼイン食を期間を変えて摂取させた後、マウスをs1-CNで免疫し、脾臓・リンパ節細胞の増殖、サイトカイン産生応答、血中の特異抗体産生応答を測定した。Th1型サイトカイン産生応答については、IL-2産生応答が5日間の投与で大きく低下し、IFN-産生応答が投与期間が長くなるにつれ徐々に低下した。Th2型サイトカインについては5-7日間の投与でIL-4,IL-10産生応答いずれも低下した。T細胞増殖応答の低下はおおむねこれらサイトカイン産生応答の低下に対応していた。しかしながら、抗体産生応答がを必要とし、サイトカイン産生能が大きく低下している場合でも、抗体産生には影響がなかった。

　次に飼料中のカゼイン量を1/10(2%カゼイン食)にして検討したところ、IL-2、IFN-産生応答、T細胞の増殖応答については20%カゼイン食を投与した場合と同様の結果を示した。これよりTh1型応答については抗原投与量よりむしろ投与期間に影響されることが示唆された。一方、IL-4産生についてはカゼイン摂取マウスでむしろ増強されていた。これより、Th2型サイトカイン産生応答については抗原投与量に大きく影響を受け、投与量が低い場合は抗原の経口投与によりむしろ亢進する場合があることが示された。しかしながら、特異抗体産生応答は増強されず、IL-4産生能の増大は抗体産生応答の増強に結びつかなかった。

　以上のように経口免疫寛容では抗原特異的な免疫応答が強く抑制される。しかしながら、当研究室では食餌中のタンパク質抗原が、他の抗原に特異的な免疫応答に影響を与える結果を得ている。そこでマウスに市販飼料、卵白タンパク質飼料、カゼイン食を摂取させ、その後の卵白アルブミン(OVA)、またはs1-CNに対する免疫応答を検討した。その結果、卵白飼料を摂取したマウスのカゼインに対するT細胞増殖応答は市販飼料を摂取したマウスと比較し若干低かった。卵白飼料摂取群ではIFN-産生応答、IgG2a抗体産生応答についてもやや低下が認められ、s1-カゼインに対するTh1型反応が低下していることが示された。OVAを経口ゾンデで投与した場合もカゼイン特異的T細胞増殖応答およびサイトカイン産生応答が抑制され、OVAの経口投与によりs1-カゼイン特異的免疫応答が変化することが示された。

　以上の結果から経口免疫寛容におけるTh1型・Th2型免疫応答は抗原の投与量、投与期間により影響を受け、それぞれ異なる挙動を示すこと影響することが示された。

　経口免疫寛容の誘導にはT細胞が深く関与することが知られている。その誘導メカニズムはまだ明らかにされていないが、その仮説として1)アクティブサプレッション(active suppression;能動的免疫抑制)2)クローナルアナジー(clonal anergy;免疫不応答)説が上げられる。さらに、つい最近、3)クローナルデリーション(clonal deletion;クローン消失)説が経口免疫寛容の誘導メカニズムとして提唱された。本章ではカゼイン食摂取による経口免疫寛容誘導機構について特にT細胞増殖応答の抑制に注目して検討した。

　まず、アクティブサプレッションについて検討した。マウスにカゼイン食を14日間摂取させ、経口免疫寛容を誘導した。そのマウスの脾臓細胞を同系マウスへ移入し、この受容側マウスをs1-カゼインで免疫し、T細胞増殖応答を測定した。受容側のT細胞増殖応答は、全く細胞を移入しなかったマウスのそれと同程度で、積極的な抑制効果は認められなかった。また、経口免疫寛容を誘導したマウスの脾臓リンパ球にはin vitroにおいてもs1-カゼインで免疫したマウスのリンパ節細胞の抗原特異的増殖応答を抑制する作用は認められなかった。以上の結果より、本実験系ではアクティブサプレッションは主な機構ではないと考えられた。

　アナジー状態のT細胞は、IL-2産生能が低下しているために増殖できないものの、IL-2によりアナジー状態が解除され、抗原に対しての増殖反応性が回復するとされる。そこで、カゼイン食経口免疫寛容を誘導態になった細胞の抗原特異的増殖応答の回復を試みた。その結果、培養後にもs1-カゼインに対する応答は低く、アナジー状態の解除は認められなかった。また、カゼインを摂取したマウスのリンパ節細胞をin vitro抗原刺激し、IL-2受容体の発現をフローサイトメーターで測定すると、CD4⁺T細胞のIL-2受容体の発現がほとんど認められなかった。

　以上から本実験の投与条件ではカゼインの経口投与により抗原を認識する細胞が不可逆的アナジー状態に陥ったか、クローナルデリーションにより消去されたことが示唆された。

　生体の防御機構である免疫系が体に対して有害に作用するのがアレルギーであるが、アレルギーの低減化方法として経口免疫寛容の利用が期待される。この場合、抗原感作後、抗原を経口投与することにより免疫応答が抑制される必要がある。そこで、本章ではこの点について検討した。

　あらかじめ、s1-カゼインをCFAアジュバントと共に腹腔免疫したマウスにカゼイン食を摂取させ、T細胞増殖応答とサイトカイン産生応答を調べた。その結果、20%カゼイン食を摂取した場合のいずれもコントロール群に比べ抑制された。2%カゼイン食の場合も、抑制の程度は20%カゼイン食群より弱いもののT細胞増殖反応、サイトカイン産生応答ともに抑制された。この結果から、アレルギー治療において経口免疫寛容の利用の可能性が示された。

　本研究では食餌中の抗原タンパク質による免疫応答におけるT細胞の反応性を詳細に検討し、Th1・Th2型反応が変化することを示した。た。さらに、抗原感作後でも経口免疫寛容が誘導されることを示した。本研究で得られた知見は牛乳アレルギーの発病メカニズムの解明や予防・治療法の開発に役立つものであろう。