自然免疫である抗菌ペプチドの新たな特異性がゲノム編集によって明らかに! (2019年論文)

私たちのもっている自然免疫（Ｂ細胞やＴ細胞のような獲得免疫でない）はあまり明らかにされていません。

この分野でもゲノム編集によって新しい研究スタイルが始まりそうです。

スイス連邦工科大学（EPFL）が最新研究をプレスリリース（英文）しました。それを翻訳したものをご紹介します。

ニュースタイトル「CRISPRは抗菌性ペプチドの秘められた生態を明らかにする」

免疫系に関しては、通常、Ｂ細胞やＴ細胞などのリンパ球やマクロファージが、バクテリアやウイルスなどの侵入してきた病原体に対して「捜して破壊する任務」を絶え間なく続けていると私たちは普通考えます。しかし、私たちの免疫機構には、実際には「先天性免疫」と呼ばれるあまり知られておらず、研究されていない最初の防衛線があります。

自然免疫の主な武器の１つは、まとめて「抗菌ペプチド」または略してAMP（AntiMicrobial Peptides）と呼ばれる小さいペプチドの一群です。 AMPは、宿主（例えば、ヒト）の細胞によって産生され、それらの細胞膜を破壊することによって、またはそれらの機能を妨害することによって侵入微生物と戦います。

それらの重要性にもかかわらず、私たちはAMPについてほとんど知っていません。いくつかの in vitro での研究は、それらがバクテリアと真菌を殺すことができることを示しましたが、科学者には生きている生物の中でそれらを研究することが強く求められました。その理由の1つは、先天性免疫に関与する要因が多すぎることです。したがって、生体内の個々のAMPの影響を分離することは非常に複雑な課題です。

しかし今、新たなツールを使うことができます。ショウジョウバエから14以上のAMPを除去するために、EPFLのGlobal Health InstituteのBruno Lemaitreの研究室の科学者はCRISPR（遺伝子編集技術）を使用しました。単一のAMP遺伝子、さまざまな遺伝子の組み合わせ、あるいは14種類すべての遺伝子を削除することによって、科学者はそれらの対応するAMPを除去し、それらの欠如が、異なる細菌性および真菌性病原体に対するハエの抵抗性にどのように影響するかを観察することができました。


結果的に、少なくともショウジョウバエにおいて、AMPが主にグラム陰性菌（例えば、大腸菌、エンテロバクター種）および特定の真菌に対して作用することが示されました。 AMPは一緒に、あるいはそれぞれの効果を合計することによっても機能します。驚くべきことに、彼らはあるAMPがある種の感染症（例えば、病原体P.レットゲリに対するAMPジプテリシン）に対する防御において非常に特異的に作用することを見出しました。この予想外の結果は、先天的免疫応答に対するこれまでに知られていなかったレベルの特異性を浮き彫りにします。

「本当に面白いのは、これらの結果が、私たち自身のAMPが感染との闘いにどのように役立つかを理解する助けになるということです。」「本当にエキサイティングなことは、これらの結果は、私たちは私たち自身のAMPは、感染症と闘うに役立つかもしれない方法を理解するのに役立つということである」とマーク・オースティン・ハンソンの本研究の筆頭著者は述べています。

この研究の筆頭著者であるMark Austin Hanson氏は述べています。 「ある人々は、尿路病原性大腸菌など、一般的な感染を予防するために必要な特定のAMPのコピーが不完全な場合があるため、感染リスクが高くなる可能性があります。感染との闘いは素晴らしいですが、そもそもまずそれを防ぐ方法を学ぶことは医学の理想です。それがまさにこれらのAMPがすることです：それらはを感染が定着する前に防ぎます。」

しかし、AMPの研究の応用はさらに進んでいます、とHanson氏は付け加えます。 「ハエのAMPがどのように機能するかを研究することは、マルハナバチの保護や蚊による病気蔓延の防止など、経済的に重要な昆虫の対処にも役立ちます。」

引用ニュース & 原著論文

🔵 プレスリリース：CRISPR reveals the secret life of antimicrobial peptides 〔スイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）〕

🔵 元の学術論文：Synergy and remarkable specificity of antimicrobial peptides in vivo using a systematic knockout approach (ELife, 2019)