細胞質DNAセンサーcGASは好中球細胞外トラップを認識する

Sci. Signal. 09 Mar 2021:
Vol. 14, Issue 673, eaax7942
DOI: 10.1126/scisignal.aax7942

Falko Apel^1,2, Liudmila Andreeva^3,4,5, Lorenz Sebastian Knackstedt^1,2,6, Robert Streeck^1,2, Christian Karl Frese⁷, Christian Goosmann^1,2, Karl-Peter Hopfner³, and Arturo Zychlinsky^1,2,*

1. ¹ Max Planck Institute for Infection Biology, Department of Cellular Microbiology, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany.
2. ² Department of Biology, Humboldt University, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany.
3. ³ Gene Center, Ludwig-Maximillians-Universität München, Feodor-Lynen-Straße 25, 81377 Munich, Germany.
4. ⁴ Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology, Harvard Medical School, Boston, MA 02115, USA.
5. ⁵ Program in Cellular and Molecular Medicine, Boston Children's Hospital, Boston, MA 02115, USA.
6. ⁶ T-Knife GmbH, Robert-Rössle-Straße 10, 13125 Berlin, Germany.
7. ⁷ Max Planck Unit for the Science of Pathogens, Charitéplatz 1, 10117 Berlin, Germany.

* Corresponding author. Email: zychlinsky@mpiib-berlin.mpg.de

要約

好中球細胞外トラップ（NET）はクロマチンと抗菌分子で構成される構造であり、ネトーシスと呼ばれる一種の制御された細胞死において、好中球により放出される。NETは侵入する病原体をトラップし、凝固を促進し、骨髄系細胞を活性化して、免疫系を調節する炎症性サイトカインであるI型インターフェロン（IFN）を産生させる。今回、われわれは、マクロファージやその他の骨髄系細胞がNETを貪食することを示した。いったんファゴソームに入った後、NETは細胞質に移動し、細胞質ではこれらの構造体のDNA骨格が、自然免疫センサーである環状GMP-AMPシンターゼ（cGAS）を活性化し、I型IFN産生を誘導した。NETに関連するセリンプロテアーゼである好中球エラスターゼ（NE）が、この経路の活性化を仲介した。自己免疫性肝炎のモデルである、レクチンのコンカナバリンAを投与したマウスでは、NET誘導によってIFN応答がcGAS依存的に刺激されることが示され、in vivoでNETがcGASを活性化することが示唆された。したがって、われわれの結果からは、cGASはNETのセンサーであり、感染時の免疫細胞活性化を仲介することが示唆される。

Citation: F. Apel, L. Andreeva, L. S. Knackstedt, R. Streeck, C. K. Frese, C. Goosmann, K.-P. Hopfner, A. Zychlinsky, The cytosolic DNA sensor cGAS recognizes neutrophil extracellular traps. Sci. Signal. 14, eaax7942 (2021).