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Neurological Surgery No Shinkei Geka Volume 20, Issue 7 （July 1992）

Neurological Surgery 脳神経外科 20巻7号（1992年7月発行）

Japanese English

研究

ヒトアストロサイトーマに発現されるリンフォカイン遺伝子の解析 An Analysis of Lymphokine Gene Expression within Astrocytoma 新田泰三 ^1,2 , 佐藤潔 ² Taizo NITTA ^1,2 , Lawrence Steinman ¹ , Kiyoshi SATO ² ¹スタンフォード大学医学部神経遺伝学 ²順天堂大学脳神経外科 ¹Department of Neurology and Neurological Science, Stanforol University School of Medicine ²Department of Neurosurgery, Juntendo University School of Medicine キーワード： Lymphokine , Gene , Interleukin−6 , Interleukin−8 Astrocytoma , Polymerase chain reactioon Keyword: Lymphokine , Gene , Interleukin−6 , Interleukin−8 Astrocytoma , Polymerase chain reactioon pp.763-768

発行日 1992年7月10日 Published Date 1992/7/10

DOI https://doi.org/10.11477/mf.1436900490

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I．はじめに

　神経管（neural tube）より分化した外胚葉成分であるグリア系細胞は，その名称の由来，“glue（にかわ）”の示すごとく，ニューロンを支持し，且つ種々の栄養，成長因子を供給すると考えられてきた^23）．そのためかねてより脳は免疫学的隔離部位（Immunologically privilegedsite）と信じられている．その理由として^1）脳には1白L管内皮細胞とアストロサイトの緊密な構築である血液脳関門（BBH）が存在し，免疫機構の介在を阻止している．^2）脳にはリンパ組織を欠き他臓器及び血液リンパ組織との交通が不十分である．^3）脳は異種移植片を完全には拒絶できない．^4）正常のグリア細胞は主要組織適合性抗原（Major Histocompatibility Compiex；MHC）を発現していないことが挙げられている^13）．しかし細胞および分子生物学の進歩に伴いアストロサイトや一部の神経細胞が，単球／マクロファージと近似した免疫機能を有し，しかもある種の脳疾患（感染症，変性疾患）に於て免疫担当細胞として機能していることが，示唆されてきた．これまで明らかになった事実の中でも，アストロサイトが，エンドトキシン，γ−interferon（IFN）の刺激で，MHC拘束性にクラスII抗原を発現し，抗原提示細胞（antigen presenting cell; APC）として作用しうることは興味深い^8，9）．また，種々のサイトカインが，アストロサイトの免疫機能をup−もしくはdown-regula-tionし，且つアストロサイト自身がサイトカインを分泌することが明らかになってきた^12）．

　リンフォカインは各々遺伝子構造が明らかになる以前から，リンパ球相互，並びにリンパ球と他の内皮細胞，線維芽細胞，樹状細胞間の免疫機能を制御する液性因子として重要な役割を担っていることが判明してきた．近年，Fontanaらは，新生児ラット脳より分離培養したアストロサイト内のIL-1，IL-3生物活性を検出し，これらアストロサイト由来のリンフォカインが外傷，感染症，変性疾患に於ける炎症のメディエターとなることを報告した^{6，7，10，11）}．また同様に，TNF-α，GM-CSF等のサイトカインについても，ある種の刺激によって誘導されることが明らかになった^21）．アストロサイトから分泌されるインターロイキンや他のサイトカインを研究することは，脳内に於けるアストロサイトの免疫学的機能を知るとともに，他の問葉系リンパ細胞との関連，また神経系細胞の分化を探る上で重要と考えられる．しかし，ラット，マウス脳からアストロサイトを純粋分離培養することは，補体処理，Panning等を行っても不可能であり，microglia，単球／マクロファージの混入は否定できない．現在までに，正常アストロサイト株細胞は樹立されておらず，アストロサイト由来の腫瘍細胞を用いることが，リンフォカイン発現の有無を検討する上で妥当と考えられる．しかも，これら細胞から合成分泌されたタンパクレベルで，bioassayを用いる従来の方法では，他のリンフォカインとの交叉反応性の問題が生じてくる．そこで，われわれは，genomic DNAよりスプライシングをうけたRNA transcriptのレベルでリンフォカインの発現を検討した．以上の点から，GFAP陽性ヒトアストロサイトーマ細胞株および神経芽腫細胞株を用いて，RNA-PCR法でリンフォカイン遺伝子の検出並びに新鮮グリオーマ組織片を用いても検索を行った．

Expression of the lymphokine genes in human astroglial cell lineage was studied. Primers for 9 diffe-rent human lymphokines, from IL-1 α to IL-8, were used to analyze RNA transcripts in 5 cultured human astrocytoma, one neuroblastoma cell line and 4 fresh brain specimens by polymerase chain reaction (PCR) . mRNA transcripts of neither IL-1 nor IL-3, the biolo-gical activities of which were observed in rat primary cultured astrocytes, could be detected within these cell lines. Two out of 5 unstimulated astrocytomas, U138 and U373, expressed IL-6 genes. IL-8 gene was de-tected within U87, U138, U251, U373 glioma cells. Af-ter stimulation with IL-1 β , all astrocytoma and one neuroblastoma cell line expressed IL-6 and IL-8 genes. In addition to the cultured cells, we examined IL-6 and IL-8 gene expression within human malignant astrocy-toma specimens. The result shows that three out of four glioma specimens expressed IL-6 and IL-8 genes. From these results, it is suspected that astroglial cell-derived IL-6 or IL-8 may participate in local immune reactions accompanying infection, degeneration and malignancies in the central nervous system.