住血吸虫症は世界中で約2億人の感染者を有する重要熱帯病(WHO)である。ヒトに感染する主な住血吸虫は日本住血吸虫・マンソン住血吸虫・ビルハルツ住血吸虫の3種であり、前二者は門脈系の静脈に、後者は膀胱静脈叢に寄生する。いずれもその虫卵によって急性症状(発熱・血便・血尿)および慢性症状(住血吸虫性肝硬変・尿路障害)をもたらす。この疾患の制圧には生活環を断ち切ることが必須であるが、住血吸虫の中間宿主貝の殺滅は困難であり、特効薬(プラジカンテル)による治療も再感染が起こるため十分な効果を上げていない。しかし動物実験では種々の免疫処置による感染防御の誘導が報告されており、ワクチン開発の可能性が考えられる為、現在様々な免疫学的な解析が行われている。住血吸虫に対する防御免疫では、標的となり得るのは体内移行中の幼虫(シストソミュラ)と考えられている。中間宿主貝の飼育の容易さなどからマンソン住血吸虫の研究が最も進んでいるが、マウスにおけるマンソン住血吸虫感染の場合、インターフェロン・ガンマ(IFN)はマクロファージの活性化を介してシストソミュラを傷害し防御に働くとされ、インターロイキン2(IL-2)やIL-4は虫卵周囲の病変形成に関与していると考えられている。また、産生された虫卵が宿主の応答をTh1型からTh2型に変化させているとの報告が、主に感染マウスのリンパ球の培養系でなされている。しかし、日本住血吸虫とマンソン住血吸虫の寄生虫学的な相違が次第に明らかになってきている上、感染で虫体が通過する過程の各臓器で実際にどのようなサイトカイン応答が起きているのかはほとんど報告されておらず、日本住血吸虫感染でサイトカインが防御に働いているか否かはいまだ不明のままである。本研究では、これらを明らかにする目的で日本住血吸虫初感染マウスにおけるサイトカインの動態を検討した。また、感染防御能の系統差に着目して、サイトカインや抗体の産生など免疫応答の系統間の比較を行い、これらの防御免疫に果たす役割に関する解析を行った。

　日本住血吸虫初感染マウスにおいて、サイトカインの臓器別の発現を検討した。その結果、皮膚所属リンパ節・肺・肝臓でTh0型の、腸間膜リンパ節・脾臓でTh2型の応答が観察され、臓器毎に応答が異なることが示された。

　これは、虫体通過各臓器でのサイトカイン発現を経時的に記述した初めての報告であると共に、免疫処置や攻撃感染の後の応答を調べる際に重要な基礎的知見である。

　また、線照射セルカリアを免疫したC57BL/6マウスでは感染抵抗性が誘導できない機序について検討した。その結果、C57BL/6は腹腔マクロファージのシストソミュラ傷害性は他の系統と同等であるが、線照射セルカリアの免疫によってIFNやIL-2を産生するT細胞が十分に誘導されていないことが明らかになった。これは、日本住血吸虫において感染防御のマウス系統差を検討し、かつ日本住血吸虫に対する防御免疫におけるサイトカインの関与を示唆した初めての報告である。

　感染ミャイリガイ(Oncomelania hupensis nosophora)を破砕して遊出させた日本住血吸虫セルカリアを一群4匹の雌BALB/cおよびC57BL/6マウスに経皮的に感染させ、以後経時的に各部リンパ節や臓器の採取を行った。これらよりRNAを抽出しRT-PCR法によりIL-2、IL-4およびIFNのmRNAを定量し各サイトカインの発現について調べた。その結果、初感染時のサイトカイン応答は臓器によって異なり腹部皮下の所属リンパ節(SLN)、肺、肝臓などのTh0型と腸間膜リンパ節(MLN)や脾臓などのTh2型に大別され、虫体の通過にやや遅れて応答が生じていることが判った。またMLNにおけるIL-4の発現および血清総IgEの顕著な上昇は主に虫卵産生開始時期(4〜5週)以降に見られるが、脾臓ではさらに早くからIL-4が上昇しており、虫体由来の抗原もTh2応答の誘導に関与している可能性が示唆された。

　日本住血吸虫成虫粗抗原あるいは線照射セルカリアで免疫したマウスについて感染防御の誘導における系統差について調べたところ、成虫粗抗原で免疫した場合BALB/c、C57BL/6、DBA/2では全ての系統において虫体の回収率は減少した。一方線照射セルカリアで免疫した場合、DBA/2やBALB/cでは虫体の回収率は減少したがC57BL/6では効果が見られなかった。そこでこの事実に注目し感染防御に関わる因子を明らかにするために、各系統のマウスのエフェクター細胞、細胞性免疫、抗体応答などについて比較検討した。その結果、線照射セルカリアで免疫したC57BL/6では、IFNやIL-2などのTh1サイトカインの産生が低いためにマクロファージが十分に活性化されず、感染防御を成立できないと考えられた。

　以上、本研究は宿主各臓器で虫体通過に伴うサイトカインの発現を経時的に調べた初めての報告であり、免疫処置や攻撃感染の後の宿主の応答を調べるうえで極めて重要な知見を得る事ができたと考えられる。また感染防御のマウス系統差の解析から日本住血吸虫に対する防御免疫にIFNやIL-2などの関与を示した点はワクチン開発を含む日本住血吸虫症の制圧に貢献するばかりでなく、広く寄生虫感染におけるサイトカインネットワークの理解に大きく寄与するものであり、博士(薬学)の学位論文に値すると判定した。