シティ・オブ・ホープがん研究・治療機関の研究者たちは、放射線治療に関連する肺損傷に寄与する可能性のある免疫経路を特定し、それを遮断する可能性のある戦略を見いだしました。Nature Communications に掲載されたこの前臨床研究の洞察は、放射線が健全な肺組織を害するのを防ぎ、患者の生活の質を向上させる新しい治療法へと導く可能性があります。
世界中で毎年200万人を超える人が肺がんと診断され、診断を受けた人の最大70％が治療のいずれかの段階で放射線治療を受けることになります。放射線治療は多くの場合命を救いますが、健康な肺組織を永久に傷つけ、将来のがん治療の選択肢を制限することがあります。
健康な肺組織が損傷を受けると、その影響は深刻で長期に及ぶことがあります。患者の最大で20％が衰弱性の高い呼吸困難と生活の質の低下に直面し、重い酸素タンクに結びついて生活する人もいます。
「私たちの分野の多くの研究者は、放射線ががんと戦うためのT細胞などのよく知られた免疫細胞を活性化させる方法を研究しています」と、City of Hope の放射線腫瘍学部と免疫腫瘍学部の准教授を務めるヘザー・マギー医師・博士は述べました。「私たちは、放射線が希少な免疫細胞である自然リンパ球細胞（ILCs）を再プログラムすることを初めて示し、これらの細胞が健康な肺組織への損傷を引き起こす炎症を推進する上で重要な役割を果たすことを示しました。」マギー博士は、ILCs が放射線応答に果たす役割を調べる科学者チームを率いています。放射線が健康な肺組織を損傷させる仕組みをより深く理解するため、彼女の研究室は放射線誘発性肺損傷のマウスモデルを開発しました。
放射線が免疫系に与える影響を追跡する高度な技術を用いて、彼女のチームは三つの重要な発見を観察しました。
- 第一に、放射線は自然リンパ球細胞（ILCs）に劇的な変化を引き起こし、彼らが異なるアイデンティティを採用し、機能を変化させました。ILC の一型である ILC2 は肺を損傷から守るのを助けますが、放射線はこれらの細胞を別のタイプである ILC1 に転じさせ、健康な肺組織を傷つける炎症を促進します。
- 第二に、研究者たちはこの変化を促す要因を特定しました。放射線はIFN-β（インターフェロンβ）と呼ばれるシグナル伝達タンパクの濃度を上昇させ、それが保護的な ILC2 細胞を炎症を引き起こす ILC1 細胞へと切り替えるスイッチとして働きます。人の ILC を用いた試験でも同様の生物学的変化が見られました。「放射線誘発の IFN-β は、免疫細胞を保護的な役割から炎症を促す役割へと移行させ得る、チームを“別のチームへスイッチする”ような存在だ」とマギー博士は述べました。「我々の発見は、放射線による肺損傷へとつながる、以前は知られていなかった機序に光を当てます。」
- 第三に、放射線治療中に IFN-β のシグナル伝達経路を遮断することで、有害な免疫細胞の転換を止められるかどうかを、研究者らは検証しました。マウスの実験では、この経路を遮断することで炎症が抑制され、肺損傷が制限され、健全な肺組織を永久に瘢痕化させることがある線維症が減少しました。
「私たちの知見は、放射線治療中に高レベルの IFN-β が肺損傷の発生に寄与することを示唆しており、このシグナル伝達経路を遮断することで、この難治性の副作用を軽減する潜在的な治療法につながる可能性がある」と、本研究の第一著者であり、市のホープの放射線腫瘍学のポストドクター・フェローでもあるジェホ・キム医師・博士は述べました。
このチームのアプローチが人で有効であることが証明されれば、患者を長期的な肺損傷から守り、慢性閉塞性肺疾患（COPD）のような慢性肺疾患を抱える人々に対する放射線治療の選択肢を広げ、必要に応じてより積極的な放射線治療を可能にすることができます。
出典： City of Hope
