Nutritional immunology:natural killer細胞の機能とレスベラトロールによるがん予防と治療への調節

自然免疫系は脊椎動物の間で保存されており、出生時にすでに機能的に存在しています。 ヒト自然免疫系の細胞メンバーは、単球、好酸球、好中球、好塩基球、樹状細胞、およびナチュラルキラー（NK）細胞などの異なる白血球である。 自然免疫系の他の非細胞性メンバーは、任意の所与のトリガーに対する炎症応答としての補体系および多数の分泌されたサイトカインである。 したがって、自然免疫系は、感染症に対して複雑で効果的な防御シールドを形成するだけでなく、悪性形質転換および癌に対しても、それぞれ形成される。 興味深いことに、resveratrolのような複数の自然な混合物は強く免疫応答に影響を与え、例えばNKの細胞の活動を調整します。 したがって、栄養由来化合物による自然免疫系の調節は、健康に重要かつ貴重な影響を及ぼす。 栄養と癌の間の強いリンクが原因で栄養の免疫学の分野は集中的に癌の防止および処置のための食糧で現在また更に富む免疫調整の物質を調

nk細胞と免疫応答

NK細胞は、1975年に免疫感作を行わずにin vitroで癌細胞を溶解する能力によって初めて同定され、すべての循環リンパ球の約15％を それらの主な重要性は、ウイルス感染、細菌または寄生虫による感染、または悪性形質転換細胞に対する同種異系細胞および自家細胞の両方に対する NK細胞の発生は、主に骨髄（BM）環境で発生します：それらは造血幹細胞から派生し、その後、共通のリンパ系前駆細胞に分化し、最終的にNK/T前駆細胞に発展し、そこからnk細胞が生涯を通じて誘導される。 それらの系統発達は、表面受容体およびエフェクター機能の逐次的獲得によって特徴付けられる。 NK細胞は、bmおよび血液に加えて、肝臓、腹腔および胎盤を含む末梢組織にも見出される。 ヒトＮＫ細胞は、広く、ＣＤ３−ＣＤ５ ６＋（ＣＤ３：Ｔ細胞共受容体；ＣＤ５ ６：神経細胞接着分子（ＮＣＡＭ））リンパ球として定義され、さらに、Ｃｄ５ ６Ｂｒｉｇｈｔ（ヒトＮＫ細胞の〜１ ０％）およびＣｄ５ ６Ｄｉｍ（ヒトＮＫ細胞の〜９ ０％） ＣＤ５ ６ＤＩＭ ＮＫ細胞は、抗体依存性細胞媒介細胞毒性（ＡＤＣＣ）を媒介する高レベルのＦｃ Γ受容体ＩＩＩ（Ｆｃ Γ Ｒｉｉｉ、ＣＤ１ ６）を発現し、Ｃｄ５ ６Ｂｒｉｇｈｔ ＮＫ細胞は、ＣＤ１ ６発現が少ないか全く示さない。 それらの標的ＮＫ細胞を打ち負かすために、サイトカインによる事前の活性化後に、血管外漏出および冒された組織への浸潤が可能である。 標的細胞の殺傷は、異なるメカニズムを介して実行される（図１）。 1). まず、NK細胞は、いわゆる免疫シナプス（nk細胞と標的細胞との間に形成される動的インターフェイス）を形成する。 第二に、NK細胞は、細胞質顆粒、パーフォリン（Prf1）のようなタンパク質を含むオルガネラ、サポシン様ファミリーメンバー granulysin、およびgranzymes like granzyme B（GzmB）と呼ばれるセリンプロテアー その後、標的細胞のアポトーシスを誘発することができるいくつかのプロカスパーゼ。 さらに、fasリガンド（FASL）、TNF、およびTNF関連アポトーシス誘導リガンド（TRAIL）のような腫瘍壊死因子（TNF）ファミリーのメンバーの発現は、免疫シナプスの形成時に腫瘍細胞 ＴＲＡＩＬは、いくつかの死受容体（ＤＲ）に結合することができ、そのうちの２つはアゴニスト（ｄｒ４（ＴＲＡＩＬ−Ｒ１）およびＤＲ５（ＴＲＡＩＬ−Ｒ２））であり、アポトーシスを誘導し、そして２つはアンタゴニスト（デコイ受容体１（Ｄｃｒ１、ＴＲＡＩＬ−Ｒ３）およびＤｃｒ２（ＴＲＡＩＬ−Ｒ４））であり、アポトーシスを誘導することができない。 標的細胞に対して作用する別の可能性は、インターフェロン-γ（IFN-γ）、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）、およびNK細胞分化の異なる段階に達した後のIL-5、IL-10、またはIL-13のようなインターロイキン（IL）のような多数のエフェクターサイトカインの分泌である（図。 1). また、ＮＫ細胞は、ケモカインＣ−Ｃモチーフリガンド２（ＣＣＬ２、単球−化学誘引タンパク質（ＭＣＰ）−１）、ＣＣＬ３（マクロファージ炎症性タンパク質（ＭＩＰ）−１α）、ＣＣＬ４（ＭＩＰ−１β）、ＣＣＬ５（活性化時に調節され、正常Ｔ細胞発現および分泌（ＲＡＮＴＥＳ））、ケモカインＸ−Ｃモチーフリガンド１（ＸＣＬ１、リンホタクチン）、およびケモカインＣ−Ｘ−Ｃモチーフリガンド１（ｘｃｌ１、リンホタクチン）を含む種々のケモカインを分泌する。炎症の領域において樹状細胞のような他の免疫細胞と共局在化するリガンド8（cxcl8、il-8）（図。 1) . パターン認識受容体（PRRs）の広い範囲では、免疫細胞の異なるタイプは、特に、ウイルス、細菌、寄生虫、および真菌などの微生物に排他的に存在する保存された病 主なPRRファミリーのメンバーは、膜貫通Toll様受容体（TLRs）、C型レクチン受容体（CLRs）、細胞質ヌクレオチドオリゴマー化ドメイン（NOD）様受容体（NLRs）、およびRNAヘリカーゼレチノイン酸誘導性遺伝子I（RIG-I）様受容体（RLRs）である。 このように、細胞内シグナル伝達が活性化され、その後、炎症および／または免疫応答に関与する遺伝子の発現を誘導して、例えば貪食細胞およびエフェクター分子を感染部位に動員することができる。 ＮＫ細胞は、Ｔｌｒ、Ｎｌｒ、およびＲｌｒのような異なるＰｒｒを発現する。 それらは、ＩＬ−２、ＩＬ−１ ２、ＩＬ−１ ５、またはＩＬ−１ ８のようなサイトカインの存在下、適切な環境でＰａｍｐに直接応答する。 したがって、活性化されたＮＫ細胞は、ＩＦＮ−γ、ＧＭ−ＣＳＦ、またはＴＮＦ−αを産生するか、または標的細胞に向けられた細胞傷害性顆粒を放出する。 Nk細胞が沈黙のままであるか、悪性細胞に対してその殺傷能力を実行するかは、nk細胞表面受容体の2つの主要な構造クラス、キラー細胞免疫グロブリン様受容体(KIRs)およびシグナル伝達カスケードを阻害および/または活性化するC型レクチン様ファミリーの受容体の刺激イベントの動的バランスに依存する(図1)。 1). Nkp30、Nkp44、Nkp46、およびNkp80のような異なるKIRsまたは天然の細胞傷害性受容体（Ncr）のようなヒト活性化受容体のいくつかは、タンパク質チロシンキナーゼ依存性経路を介して活性化シグナルを伝達する。 したがって、異なる膜貫通アダプタータンパク質は、チロシンとロイシンとのコンセンサスアミノ酸配列からなる一から三細胞質免疫受容体チロシンベースの活性化モチーフ（ITAMs）を含む。 リン酸化後、ITAMsは他のキナーゼのドッキングサイトとして機能し、シグナル伝達をさらに通過させる。 追加の活性化シグナルはまた、ＩＴＡＭを含有しない他のアダプタータンパク質と非共有的に関連する受容体を介して媒介することができる。 NK細胞活性化に拮抗するために、ヒトの異なるKirのような阻害性表面受容体が存在し、タンパク質チロシンホスファターゼ依存性経路を介して作用する。 彼らは、Src相同性2ドメイン（SH2）を含むSHP-1またはSHP-2のようなチロシンホスファターゼを募集することができ、その細胞質ドメインで免疫受容体チロシンベースの阻害モチーフ（ITIMs）をハー 蛋白質チロシンキナーゼゼータ鎖関連プロテインキナーゼ70/SYC(ZAP70/SYC)、SHP-1、SHP-2蛋白質ホスファターゼのSykファミリーの両方のメンバーのためのターゲットであり、その一方の側または他方へのシフトのいくつかのシグナル伝達分子のリン酸化状態の平衡は、したがって、NK細胞の挙動のために重要である。 阻害性受容体のリガンドは多型主要組織適合遺伝子複合体（ＭＨＣ）クラスｉ分子である。 ＫＩＲ受容体は、ＨＬＡ−Ａ、ＨＬＡ−Ｂ、およびＨＬＡ−Ｃ対立遺伝子の群に結合し、ＨＬＡ−ＥはＣＤ９ ４−ＮＫ Ｇ２Ａによって認識される。.

癌およびNK細胞活性

いくつかの癌細胞は、ストレス誘導性表面糖タンパク質MHCクラスI関連鎖Aおよびb（MICAおよびMICB）のようなNKG2Dリガンド（NKG2DL）を欠 このいわゆる「欠損自己」認識は、ＮＫ細胞が正常宿主細胞からそれらを識別しながら形質転換細胞または同種異系細胞を検出し、破壊することを可能に 1) . 残念なことに、癌患者はしばしば機能的に障害されたNK細胞を有し、したがって抗腫瘍免疫応答を妨げている。 したがって、ＮＫ細胞機能を増強および／または免疫監視を回復させる薬理学的化合物の適用は、現在の抗腫瘍戦略および治療計画の一部である。 サリドマイドやレナリドマイドのような免疫調節薬は、多発性骨髄腫における細胞毒性を増強し、末梢血NK細胞の量を増加させる。 メルファラン、エトポシド、ドキソルビシン、またはプロテアソーム阻害剤ボルテゾミブのような化学療法は、多発性骨髄腫細胞上の受容体NKG2DおよびDNAX副分子-1（DNAM-1）の活性化リガンドのアップレギュレーションを誘発し、NK細胞を介した殺害に感作する。 ラインでは、低濃度のボルテゾミブは、同時に増加したMICA/B発現と肝細胞癌の増殖を阻害します。 特に、ＩＬ−２、ＩＬ−１ ０、ＩＬ−１ ２、ＩＬ−１ ５、ＩＬ−１ ８、ＩＬ−２ １、ＩＬ−２ ３、およびｉ型インターフェロン（ＩＦＮ−α、ＩＦＮ−β）などの多数のサイトカインが、ＮＫ細胞活性に対するそれらの調節能について調 ＩＬ−２およびＩＬ−１ ５は、一般に、養子移入療法においてｉｎ ｖｉｔｒｏでドナー ＮＫ細胞を拡張して、末梢における増殖を刺激するために必要である。 この活性化は、非刺激細胞と比較した場合、高い膜結合ＴＲＡＩＬ発現をもたらす。 IL-2はmetastatic腎臓癌および高度の悪性の黒色腫の処置のために承認されるFDAです。 IL-2の長期低線量のsubcutaneous適用が容認できる副作用のプロフィールと関連付けられるようである一方大量服用のIL-2の全身の使用は管の漏出シンドローム(VLS) 注目すべきは、いくつかの天然化合物が免疫応答に強く影響し、特にNK細胞の活性を調節し、同時に好ましい毒性プロファイルを表示することである。 レスベラトロールは、毎日5gまでの経口用量で健康なボランティアに29日間投与され、臨床的、生化学的、または血液学的分析によって証明された重篤な有害反応なしに安全であることが示された。

Resveratrol植物ベースの食事

天然に存在する親油性植物ポリフェノールresveratrolは、1939年に高岡によって白いhellebore Veratrum grandiflorum O.Loesの根から最初に単離されました。 それ以来、レスベラトロールは100種類以上の植物から抽出され、そのうちのいくつかはブドウ（ワイン、ブドウジュース）、ピーナッツ、大豆、ホップ、ブルーベリーやクランベリーのような果実のような一般的な人間の食事源として機能します。 レスベラトロールは植物ポリフェノールのポリヒドロキシスチルベンサブクラスに属し、cis-(Z)とtrans-(E)の二つの異性体として存在する（図。 およびｂ）。 スチレン二重結合はｔｒａｎｓ型からｃｉｓ型へのＵＶ照射中に異性化を受けることができる。 天然に存在するグリコシドpiceidでは、グルコース部分が3-O-β-D-グリコシド結合を介してcis-またはtrans-resveratrolに連結されているため、二つのpiceid異性体も存在する（Fig. 2c）。 植物でresveratrolはブドウ、マツおよびマメ科植物の菌類伝染、傷害、または紫外線照射に応じて、特に作り出されるphytoalexin（植物の抗生物質）として役立ちます。 レスベラトロールは”フランスのパラドックス”、フランスの冠状心臓病(CHD)からの死亡率が飽和させた脂肪および同じような血しょうコレステロールの集中で伝統的に豊富な食事療法にもかかわらずヨーロッパおよび米国の残りの部分のより低いという事実を記述する句と関連付けられる世間の注目を得た。 それにもかかわらず、CHDからのフランスの死亡率は、日本や中国の比率に似ています。 対応するデータは、心血管疾患を監視し、世界中の21カ国で対応する危険因子を決定するために、1980年代に世界保健機関（WHO）が主催したMONICA（多国籍モニタリング-オブ-トレンドと決定要因の心血管疾患）プロジェクトの間に取得された。 この発見のための可能な説明として、フランスでの赤ワインの消費量は、その比較的高いレスベラトロール含量を定期的に示唆された。 実際には、フランスは、データ取得の期間中、世界的に最も高い一人当たりの年間ワイン消費量を持っていました。 さらに、レスベラトロールの酸化防止剤のために、炎症抑制、neuroprotective、antiproliferative、および特有な免疫調節の特性は示されていました。 さらに、レスベラトロールの抗腫瘍効果の複数の例が文献に記載されており、異なる腫瘍タイプについてHanらによって包括的に要約されている。 最近の出版物は次のように記述しています。 異なった乳癌の細胞株（MCF-7およびMDA-MB-231）またはSW620およびHepg2細胞のような結腸癌の細胞株のapoptosisの線量依存した誘導の処置のdoxorubicinを伴ってresveratrolの助

レスベラトロールの生物学的利用能、薬物動態、および生物学的機能

レスベラトロールは、腸の経上皮拡散によって吸収される。 Walleらによる臨床研究では。 少なくとも70%の14c分類されたレスベラトロールは経口投与の後で取り上げられました。 それ以上のpharmacokinetic分析は最も高いresveratrol/代謝物質のレベルをわずかな範囲（1.7–1.9%）にだけある自由なresveratrolとの摂取の後の30分明らかにしました。 レスベラトロール-3-o-硫酸塩、レスベラトロール-4′-O-グルクロニド、およびレスベラトロール-3-O-グルクロニドは、遊離レスベラトロールよりも血漿中の2.4-最大13倍のCmax値を占める主要な血漿代謝産物である。 レスベラトロールおよび代謝物質のほぼ50%はアルブミンおよびヘモグロビン、また低密度のリポ蛋白質(LDL)のような血しょう蛋白質に区切られます。 経口投与されたレスベラトロールの約40-98％は、24時間以内に尿および糞便中に排泄される。 レスベラトロールは、1993年にFrankelらによって記載されたヒトLDLに対する抗酸化活性によって最初に大きな注目を集めた。 これにより、心血管疾患と病態生理学的に関連する内皮損傷を減少させることにより、”フランスのパラドックス”仮説を強化する。 但し、resveratrolの酸化防止潜在性はresveratrolより赤ワインで豊富のquercetinかepicatechinのそれぞれflavonoidsのそれよりより少なく有効です。 シクロオキシゲナーゼ-1（COX1）の阻害を介してトロンボキサンA2（Txa2）のレベルの低下によるレスベラトロールによる血小板凝集およびエイコサノイド合成 シクロオキシゲナーゼ活性に対するレスベラトロールのこの阻害特性は、炎症促進分子の産生において役割を果たす。 この文脈でresveratrolは炎症抑制の分子として機能し、激しく、化学的に誘発された浮腫、lipopolysaccharide(LPS)誘発の航空路の発火および骨関節炎を減らすために示されてい さらに、レスベラトロールは、活性化B細胞（NFkB）の核因子γ-軽鎖エンハンサー-活性化を抑制し、このように免疫および炎症応答を調節する遺伝子転写に影響を与 1997年以来resveratrolがまた腫瘍の開始、昇進および進行のステップ中活動的である抗癌性の活動にin vitroで、また生体内で耐えることが知られています。 したがって，レスベラトロールは癌化学予防剤として考えられた。 レスベラトロールはまた責任がある例えばサーチュイン1を活動化させます。 グルコースおよびインスリン産生の調節のために、脂肪代謝および、特に、腫瘍抑制剤p53の負の調節を介して細胞生存を延長した。 また、レスベラトロールはまた、有機ペルオキシドと環境毒物によって媒介されるギャップ接合細胞間通信（GJIC）の調節不全を防ぐために記載されています。 癌だけでなく、他の疾患についても、gjicの変化が報告されており、悪性形質転換および腫瘍促進の間に重要な役割を果たすようである。 従って、細胞GJICの減損の保護はレスベラトロールの抗癌性機能に別の興味深い面を加えます。

レスベラトロールとNK細胞との相互作用

いくつかの研究で、レスベラトロールがNK細胞に直接影響し、異なるレベルでの殺傷能力が示された（図。 3). レスベラトロールは、NK細胞およびCD8+-およびCD4+-T細胞のような他の免疫細胞に同時に効果を発揮する。 今回、Falchettiたちは、末梢血単核細胞(Pbmc)を異なる濃度のレスベラトロールに18時間曝露した。 レスベラトロールを除去した後、PBMCsのNK細胞殺傷能力は、ヒト不死骨髄性白血病K562細胞に対してテストされました。 著者らは、0.33μ mから5.48μ mの範囲の低レスベラトロール濃度でNK細胞死滅活性の増加を示し、最大活性は1.31μ mであった。 しかし、溶解活性の用量関連阻害は、21.92μ mおよび87.68μ mの高レスベラトロール濃度で観察された。 この発見は、同様に生存率の阻害を実証し、高レスベラトロール濃度（50μ m）でインキュベーション時にNK細胞のアポトーシスを増加させ、1.56μ mから3.13μ mまでの低濃度は、mRNAだけでなく、タンパク質レベル上のNKG2DおよびIFN-γのアップレギュレーションをもたらしたのに対し、Liおよび同僚によって確認され、白血病K562標的細胞に向かって増加したnk細胞の死滅をもたらした（図。 3) . これらの結果は，高濃度範囲でカスパーゼシグナル伝達経路を介して細胞アポトーシスを促進することによって説明されるレスベラトロールの濃度依存的二相性効果を示唆した。 これは、カスパーゼ阻害剤z-VAD-FMKによる前処理後に有意に減少した後期アポトーシス/壊死細胞によって支持されている。 後者の研究はさらに、NK細胞と比較した場合、レスベラトロールに対するヒトリンパ芽球様T細胞（Jurkat細胞）のより高い細胞毒性感受性を示した。 これはさらに、1.56、6.25、および12.5μ mの低濃度でレスベラトロールで不死化NK細胞（NK-92細胞）の前刺激後の固体腫瘍、例えばHepg2およびA549細胞に由来する腫瘍細胞株に対しても同様の用量依存的な細胞傷害性NK細胞殺傷活性の増加を報告したLuおよびChenによって確証された。 すべてのエフェクター対ターゲット比(1:1, 5:1, 10:1) 12.5μ m resveratrolによる10:1比の前処理後に殺害活性の最も高い強化と同様の効果を示した。 著者らはさらに、レスベラトロール刺激NK-92細胞におけるパーフォリン発現の用量依存的なアップレギュレーションとERK-1/2とJNKの用量依存的なリン酸化を ＥＲＫ−１／２およびＪＮＫは、ＮＫＧ２Ｄを介した細胞毒性に寄与することが以前に示されている。 レスベラトロールの抗感染特性を評価するためにマウス急性肺炎モデルを使用して、その後、増加した抗癌効果と強化されたNK細胞活性を示した。 後者の研究では、レスベラトロールを3日間ラットに0.5mg/kg体重で胃内投与した。 レスベラトロール処理群は、肺胞マクロファージ（AM）浸潤の増加、nk細胞活性の上昇、感染動物の肺における細菌負荷の減少を示し、死亡率の低下を示した。 興味深いことに、レスベラトロールで前処理したラットの単離された脾臓NK細胞は、生理食塩水で処理した対照ラットから単離された脾臓NK細胞と比較 上記の作用様式に加えて、レスベラトロールは、ヒト前骨髄芽球性白血病KG-1a細胞上のNKG2Dリガンドの細胞表面発現を増加させ、サイトカイン誘導キラーセル（CIK、T細胞とNK細胞の間の混合表現型）を強化するための二つの相補的なメカニズムを直接および間接的に殺す特性を提供する。 KG-1a細胞の刺激25μ mレスベラトロール24hレンダリングKG-1a細胞NKG2Dリガンドと受容体DR4の細胞表面発現の増加を介してCIKを介した細胞溶解の影響を受けやすいKG-1a細胞のDCR1KG-1a細胞における細胞表面発現のダウンレギュレーションと相まって、TRAIL経路の活性化を伴う。 レスベラトロールは、神経芽細胞腫、髄芽細胞腫、膠芽細胞腫、黒色腫、Ｔ細胞白血病、膵臓癌、乳癌、および結腸癌のようなＴＲＡＩＬ誘導性アポトーシス細胞死に、種々の癌実体の細胞を感作することがさらに可能である（図１ ０Ａ）。 3) . 従ってこの点では、resveratrolは男性ホルモン無感覚な人間の前立腺の癌腫の細胞PC-3およびDU-145のアゴニスト受容器DR4およびDR5をupregulates、道の感受性を高め、 同様に、10μ mレスベラトロールで48時間処理した後、Dcr1/2の差のないTRAIL耐性ヒト前立腺腺癌LNCaP細胞上のDR4およびDR5表面発現の増強が報告された。 さらに、レスベラトロール単独治療のためのカスパーゼ-3の用量依存的活性化、およびレスベラトロールとTRAILとの併用治療のためのカスパーゼ-8活性化が示された。 PC-3前立腺癌細胞のために同様の結果は、10μ mと20μ mの48時間のレスベラトロール治療のためのDR4とDR5の受容体発現の増加、およびレスベラトロール（0-30μ m）とTRAIL（25nM）との組み合わせでの治療のためのカスパーゼ3/8活性化に関して得られた。 ヒト1205LU転移性黒色腫細胞は、抗アポトーシスタンパク質cFLIPとBcl-xLのダウンレギュレーションを介してトレイルにレスベラトロール依存性の強化された感 ResveratrolはまたかなりHL60人間の白血病の細胞とt47D胸の癌腫の細胞のCD95Lの表現をさらに信号を送る依存したapoptosisを誘発するためにNKの細胞を促進す Nieswandt et al. 血小板凝集とnk細胞媒介溶解に対する癌細胞の感受性の関連を示した。 この点で、マウスおよびヒトの癌細胞は、血小板およびそれらの凝集を活性化することができ、これはそれらの転移性の可能性と相関する。 腫瘍細胞-血小板凝集のために、循環腫瘍細胞（Ctc）は凝集した血小板によって被覆され、したがって免疫応答を逃れることができ、転移をさらに促進する。 興味深いことに、レスベラトロールは、血小板間の橋の形成を介して血栓形成に関与するフィブリノーゲン受容体として作用する血小板膜上のインテグリンgpIIb/IIIaの減少を介して、さらに血小板を活性化し、したがってCOX1依存経路の阻害を介して凝集を増加させるTxa2の産生を減少させることにより、血小板凝集の用量依存的阻害を仲介する。 NK細胞の分野では、レスベラトロールは、2013年にQuoc Trungらの研究で実証された転写3（STAT3）シグナル伝達の構成的に活性なシグナル伝達器および活性化因子を阻害することにより、積極的なNK細胞白血病およびリンパ腫を克服する治療的可能性をさらに有することができる。