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炎症は身体の免疫反応の一部であり、身体的な損傷や感染に対する身体反応よって惹起される防御メカニズムです。免疫システムは損傷を受けた細胞や刺激物、病原体を認識し、そして治癒プロセスを開始します。炎症反応は、感染症と戦うためや組織損傷に対応するために開始されます。この反応がなければ、組織損傷や感染、創傷を治癒することはできません。病原体の侵入や細胞損傷を認識する組織中の細胞には、線維芽細胞やマクロファージ、肥満細胞、樹状細胞といった自然免疫細胞のほか、単球や好中球を含む循環血液中の白血球があります。
炎症には急性と慢性があります。急性炎症の例として、急性気管支炎、掻傷、急性虫垂炎のほか、敗血症や肺炎などの感染症が挙げられます。慢性炎症によって惹起される疾患や状態の例として、喘息、慢性関節リウマチ、アテローム性動脈硬化症、全身性炎症反応症候群のほか、炎症性腸疾患（IBD）やクローン病などの腸疾患が挙げられます。
炎症の研究範囲は非常に広く、研究グループや科学者、企業間でも異なっているため、Hycult Biotech社では自然免疫バイオマーカーに焦点を当てています。急性・慢性炎症に関わる有望なバイオマーカーであり且つ、周知されている重要な例を以下に掲げています。
急性期タンパク質（APP）
急性期タンパク質（Acute phase proteins：APP）とは、炎症反応に伴い放出レベルの変化が生じる血清タンパク質で、ストレスや疾患のインジケーターとして利用されます。炎症プロセス制御の働きをするAPPには、リポ多糖結合タンパク質（LPS-binding protein：LBP）と血清アミロイドA（SAA）があり、どちらもリポ多糖（LPS）に対する炎症反応に関係しています。興味を引く新しいバイオマーカーとして、可溶性TREM-1や可溶性マンノース受容体 (sMR-1) があります。TREM-1 は、敗血症における炎症反応のモジュレーターとして機能する細胞表面受容体ファミリーに属しています。最近の研究では、可溶性形態のマンノース受容体 (MR) の濃度の増加が、敗血症や肺炎、急性肝炎といった疾患の血漿中で見受けられます。
補体
補体システムは、C5のC5a及びC5bへの切断を阻害するモノクローナル抗体 'エクリズマブ (Eculizumab)' による治療患者数の増加から、臨床的に再注目されています。FDAが承認した適応症は、発作性夜間ヘモグロビン尿症や非典型溶血性尿毒症症候群ですが、他の多くの疾患が補体阻害の候補となります。補体活性化はほかの炎症過程でも見られます。例えば、C5aの上昇は、進行性アテローム性動脈硬化症における心血管リスクの増加と関連していることが知られています。また、腎臓移植後の急性拒絶反応の発症を予測するための尿中マーカーでもあります。脱髄性疾患や多発性硬化症 (MS)、視神経脊髄炎スペクトル障害（NMOSD）では、脳脊髄液において補体タンパク質レベル（可溶性CD59等）の上昇が報告されています。
プロテイナーゼ3
プロテイナーゼ3（Proteinase 3 ：PR3）は、膜結合型TNF や IL-1Β、IL-18 のような主要な炎症性サイトカインを成熟/活性化することが知られており、II型糖尿病や心臓血管疾患、アテローム性動脈硬化症のような関節リウマチ、IBDなどの炎症性疾患における重要な役割を持つこと報告されています。
ミエロペルオキシダーゼ
ミエロペルオキシダーゼ（Myeloperoxidase : MPO）は、多形核好中球のアズール顆粒に豊富に存在し、肺癌やアルツハイマー病、アステローム性動脈硬化、多発性硬化症など多くの疾患に関与しています。また、MPOに対する自己免疫性抗体はウェジナー病に関与しています。
カルプロテクチン
カルプロテクチンは、循環血液中の多形核顆粒球における細胞質タンパク質画分の 60％を占め、単球やマクロファージ、回腸組織の好酸球にも見られます。好中球活性の増加が関与する疾患において、その血漿中の濃度は上昇します。炎症性腸疾患（IBD）、クローン病、潰瘍性大腸炎、結腸がんなどの腸疾患では、糞便中のカルプロテクチン量が有意に増加していることが複数の調査で報告されています。
ペントラキシン3（PTX3）
ペントラキシン3（Pentraxin 3 : PTX3）は、五量体構造として特徴づけられている急性期反応物のスーパーファミリーに属し、自然免疫反応の制御に関わっています。PTX3は、全身性炎症反応症候群（SIRS）や敗血症性ショック等の疾患で上昇し、他にも心筋梗塞、慢性関節リウマチ、アテローム性動脈硬化症、小血管炎および乾癬などの疾患でも上昇が見られます。さらに、妊娠高血圧腎症の PTX3 の血清レベルは正常妊婦に比べて高い値を示すことが知られています。
Cosmo Bio would like to acknowledge and thank the Hycult Biotech for providing inflammantion research information presented here.
References that include work by Hycult Biotech scientists or collaborations.
1. Increased proteinase 3 and neutrophil elastase plasma concentrations are associated with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) and Type 2 Diabetes. Mirea A, et al. Mol. Medicine 2019.
2. Soluble mannose receptor levels in blood correlate to disease severity in patients with community-acquired pneumonia. Loonen A, et al. Immunol Lett 2019
3. Measurement of soluble CD59 in CSF in demyelinating disease: Evidence for an intrathecal source of soluble CD59. Zelek, W et al. Multiple Sclerosis Journal.
4. Eculizumab-C5 complexes express a C5a neoepitope in vivo: Consequences for interpretation of patient complement analyses. Nilsson P, et al. Molecular Immunology 2017
5. Evaluation and Validation of the Detection of soluble Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 1 by Enzyme-linked Immunosorbent Assay. Hasibeder A et al. Scientific Reports 2015.
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