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荒瀬 尚 先生　大阪大学免疫学フロンティア研究センター 免疫化学研究室 教授/微生物病研究所 免疫化学分野 教授

　ペア型レセプターとは、免疫系に発現する抑制化レセプターと活性化レセプターからなる一連のレセプター群である。ペア型レセプターは、自然免疫細胞を中心に様々な免疫細胞に認められ、抑制化レセプターと活性化レセプターはゲノム上で隣接して存在するという特徴がある。また、このペア型レセプターには高い遺伝子多型が認められるものもある。抑制化レセプターは、一般に正常細胞に発現しているMHCクラスI分子などの自己抗原を認識して、免疫細胞が自己に応答しないように制御している。また、バクテリアの表面に発現している各種抗原やウイルスなどの病原体感染細胞が発現する分子の中には、抑制化レセプターのリガンドとして認識されるものがあり、これらの病原体は抑制化レセプターを免疫逃避機構として利用していると考えられる。一方、活性化レセプターは、正常細胞が発現する自己抗原に対する親和性が非常に低いか、あるいは全く認識しない。しかし、活性化レセプターの中には、人体にとって有害な病原体などを認識し、免疫逃避機構を獲得した病原体を攻撃する役割を担うレセプターも存在する可能性がある。このように、免疫応答において重要な役割を担うと考えられるペア型レセプターの解析は、宿主と病原体の相互作用の解明に有用であると考えられる。　近年、我々はペア型レセプターの1つであるPILR（paired immunoglobulin-like type 2 receptor、図1）という分子について解析を進めてきた。PILRは、抑制化に働くPILRαと活性化に働くPILRβからなるペア型レセプターで、好中球、単球、樹状細胞、NK細胞などの自然免疫系の細胞に発現し、ほとんどの哺乳動物に存在する。PILRは、宿主細胞が発現するCD99やPANP（PILR-associating neural protein）と呼ばれるリガンドを認識し、これらのリガンドの蛋白構造と糖鎖構造の両方を認識することが確認されている。したがって、PILRは自己に対する免疫制御および病原体に対する免疫応答に関与していると考えられる。

ペア型レセプターとは PILRαを介したHSVの感染機構

基礎Up-to-dateSession 1

ペア型レセプターを介したヘルペスウイルスの感染機構

図1 PILRのイメージ図

　抑制化レセプターとして働くPILRαには病原体のリガンドもあるのではないかと考え、種々のウイルス感染細胞を調べた。その結果、HSV-1感染細胞表面にPILRαのリガンドが発現していることが確認された1）2）。このことから、HSVには、抑制化レセプターを介した免疫逃避機構があるのではないかと考えられる。そこで、このHSV-1感染細胞に発現するリガンドを同定したところ、HSV-1のエンベロープに存在するglycoprotein B （gB）であることが判明した。gBはウイルス感染時の膜融合に必須なエンベロープ分子であるが、これまでHSVの感染機構には、エンベロープ分子のglycoprotein D （gD）と宿主細胞側レセプターのHVEM（herpes virus entry mediator）やNectinなどとの会合が関与していることしか知られていなかった。gDと宿主側レセプターとの会合だけではウイルス感染に必須な膜融合は起こらないため、gBと会合するPILRαがウイルス感染時の膜融合に関与していると考えられた。　そこで我 は々、ウイルスが宿主細胞に侵入する際の膜融合にHSV-1のgBと宿主細胞のPILRαの会合が関与しているかを調べることにした。GFP（green fluorescent protein）を持つHSV-1をPILRα発現細胞に感染させたところ、コントロール細胞と比較してPILRα発現細胞ではHSV-1が高率に感染

リガンド

DAP12

O型糖鎖

リガンド

抑制化シグナル

活性化PILRβ抑制化PILRα

O型糖鎖

活性化シグナル

ITAMITIM

佐藤毅史 他. 生化学. 81（3）200（2009）

I T IM：immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motifITAM：immunoreceptor tyrosine-based activation motif

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　ウイルスは免疫抑制化レセプターを利用して、宿主細胞に侵入していることが判明した。これはウイルスの新たな免疫逃避機構の可能性がある。また、PILRなどのレセプターの阻害剤が開発されれば、ウイルスの感染自体を阻害することができるため、従来のウイルス増殖抑制という機序とは異なる新たな抗ウイルス薬となると考えられる。

まとめ

Siglec-4を介したVZVの感染機構

1） Shiratori I et al. J Exp Med. 199（4）525（2004）2） Wang J et al. Nat Immunol. 14（1）34（2013）3） Satoh T et al. Cell. 132（6）935（2008）4） Arii J et al. Nature. 467（7317）859（2010）5） Liu BP et al. Science. 297（5584）1190（2002）6） Atwal JK et al. Science. 322（5903）967（2008）7） Suenaga T et al. Proc Natl Acad Sci USA. 107（2）866（2010）

　VZV感染にはglycoprotein E （gE）が関与することが報告されているが、gBやglycoprotein H （gH）と会合するレセプターに関しては不明であった。VZVとHSVのgBはアミノ酸レベルで約50%の相同性があるが、PILRαはVZVのgBとはほとんど結合しない。そこでPILRαと10%程度のアミノ酸相同性を示すSiglec（sialic acid binding immunoglobulin-like lectin）ファミリーとVZVのgBとの会合について検討した。その結果、Siglec-4がVZVのgBと会合することが判明した。基本的にSiglecファミリーは免疫系の細胞に発現しているが、唯一Siglec-4は神経系の細胞に発現している。このSiglec-4はMAG（myelin associated glycoprotein）とも呼ばれ5）6）、ミエリン鞘やオリゴデンドロサイトに発現しており、神経の軸索制御に関与しているとされている。そこで我 は々、MAG発現細胞にGFPを持つVZVを感染させたところ、VZVはMAG発現細胞に感染しやすいことがわかった7）。また、VZVの培養などに用いられるMRC-5細胞にMAGを発現させると、通常、MRC-5細胞には感染しないような少ないウイルス量でも、VZVがよく感染することがわかった。さらに、MAG発現細胞とVZVのエンベロープを発現する細胞を共培養すると、膜融合を起こしやすくなることも確認された。したがって、VZV感染時の膜融合には、宿主細胞側のレセプターであるMAGとVZVエンベロープ分子であるgBとの相互作用が関与していると考えられた。

図2 PILRとgB・gDによる膜融合

図3 HSVの感染機構

Green：

Red：

Overlay

ProcessedColor

Phase

PILRα

BDHL BHL DHL

することが確認された3）。また、RFP（red fluorescent protein）を持つPILRα発現細胞とGFPを持つHSVエンベロープ（gL、gH、gD、gB）発現細胞を共培養したところ、gBとgDが共に存在すると膜融合が高率に引き起こされることが確認された（図2）3）。実際の免疫系の細胞では、PILRαはCD14陽性の単球に高率に発現しているが、gDのレセプターとなるHVEMはCD14陽性および陰性細胞の両方で発現している。そこで、HVEMのみを発現するCD14陰性細胞とPILRαとHVEMの両方を発現するCD14陽性細胞にHSV-1を感染させると、後者の細胞で高率に感染することがわかった3）。これらのことから、HSV-1の感染には、gBとPILRαとの相互作用と、gDとHVEMやNectinとの相互作用の双方が必要と考えられた（図3）。

細胞膜

膜融合

HVEMNectin PILRα

B

B

D

D

B

B D

D

B

B

D

D

HSV

B

D

B

B D

D

B

D

gD レセプター

gB レセプター

エンベロープ

Satoh T et al. Cell. 132（6）935（2008）

　ただし、Vero細胞はPILRαを発現していなくてもHSVに感染し、その場合は、NMHC（non-muscle myosin heavy chain）とgBとの会合が感染に関与することが確認された4）。つまり、gBと会合するレセプターは複数存在し、HSV感染時の膜融合には、やはりgBが重要な役割を担うと考えられた。

Fusion

gL gH gD gBCell CellPILRα