食物アレルギーの症状とマスト細胞の増加を抑えることに成功

東京大学大学院農学生命科学研究科・農学部

 食物アレルギーの患者は特に子供に多く、その症状はかゆみやじんましん、おう吐、下痢などの他、最悪の場合ショックを起こして死に至るケースがあります。現在、発症機構の解明や治療方法の開発が遅れており、食べたいものを食べられない子供、そしてその家族の負担は非常に大きいのが現状です。これまでの研究から、アレルギー反応の原因となるマスト細胞の腸における数の増加が、食物アレルギーの発症や進行に関与することが示唆されてきました。

 東京大学大学院農学生命科学研究科の研究グループは、食物アレルギーを発症させたマウスを用いて、マスト細胞が大量に産生するプロスタグランジンD2と呼ばれる細胞膜の脂質から産生される生理活性物質に、マスト細胞自身の数の増加を抑える働きがあることを発見しました。これらの成果を土台にして、本研究ではPGD2の受容体を刺激する薬剤をマウスに投与することで、食物アレルギーの症状とマスト細胞の増加を実際に抑えることに成功しました。この作用を利用してマスト細胞の数を減らすことができれば、食物アレルギーに対する新しい治療方法の開発に繋がる可能性が期待されます。

増加傾向にある食物アレルギー患者数

 食物アレルギーは牛乳や卵、小麦、そばと言った食物に含まれる抗原に反応して起こるアレルギー反応であり、特に小児に患者数が多く見られます。症状としては、じんましんやおう吐、下痢が挙げられますが、重篤なアナフィラキシーショックを引き起こすケースもあります。これを避けるために、患者は抗原となる食物を食べないようにして対応しています。しかし、小さな子供が食べたいものを食べられず、それを管理する家族の負担は非常に大きいのです。現在、日本における食物アレルギーの患者数は増加の一途をたどっており、その治療法の開発が急がれています。

マスト細胞とアレルギー反応の関係

 マスト細胞はアレルギー反応の主役となる免疫細胞です。食物アレルギーの発症や進行に伴って、マスト細胞は腸管を中心とした組織で増加します。そして、この細胞は食物抗原に対する抗体を利用して、体内に侵入してきた食物抗原を認識し、大量の炎症性物質を放出することで、アレルギーの症状を発現さます。つまり、マスト細胞の数の増加や活性を抑えることが可能となれば、食物アレルギーの治療に繋がることが考えられます。プロスタグランジンD2(PGD2)は食物アレルギーの主役となるマスト細胞が、大量に産生する物質です。

 これまでに本研究グループは、この物質が、マスト細胞が腸管で過度に増えるのを抑えるブレーキとしての働きを持つことを報告してきました。しかし、このPGD2シグナルが、食物アレルギーの治療に応用できるかどうかは明らかにされていませんでした。本研究では、薬剤の投与によるPGD2シグナルの刺激が、モデルマウスの食物アレルギー症状を改善することが可能か否かを調べました。

薬剤「BW245C」投薬実験

 正常なマウスに、卵白に含まれるアルブミンを腹腔内に投与した後、このアルブミンを連続して食べさせると、食物アレルギーの症状である下痢やひっかき行動を呈するようになりました。これらの症状は、卵白アルブミンを食べさせた回数に比例して悪化しました。この時、腸管に浸潤しているマスト細胞の数も、症状悪化に伴って増加していきました。PGD2の受容体であるDP1を刺激する薬剤「BW245C」を、腹腔に連日投与すると、卵白アルブミンを食べさせることによって起こる、マウスの食物アレルギー症状がほとんど出現しませんでした。これらのマウスでは、腸管のマスト細胞も増加していませんでした。つまり、この薬物投与により、食物アレルギーを予防することができたのです。腸管の免疫染色を行ったところ、DP1受容体は食物アレルギーを起こした腸管の上皮に強く発現していました。また、DP1受容体の刺激はアレルギー反応の促進に関わるサイトカインやマスト細胞の浸潤を促進するケモカインの遺伝子発現を有意に抑えることが分かりました。

 次に、卵白アルブミンを複数回食べさせて、食物アレルギー症状が出現したマウスに、DP1受容体を刺激する薬剤の投与を開始したところ、症状の緩和が観察されました。この時、腸管のマスト細胞数の増加のみならず、マスト細胞の活性化(脱顆粒)も抑えられていることが分かりました。つまり、この薬物の投与は、食物アレルギーの予防のみならず、治療にも有効であることが示されました。

本研究成果による今後の期待

 本研究はマウスの食物アレルギーモデルを用いて、PGD2受容体の刺激が、アレルギーを促進するサイトカインやケモカインの発現を抑え、またマスト細胞の活性を抑えることで、食物アレルギーの予防や治療につながることを初めて示しました。本研究成果は、PGD2シグナルを標的とした食物アレルギーの新しい治療薬開発への応用が期待されます。