抗ウイルス自然免疫は、ウイルス感染の初期段階で体内に活性化される迅速な防御機構であり、免疫系の最初の防御線として機能します。特定の病原体に対する既存の免疫記憶に依存するのではなく、ウイルスに共通する病原体関連分子パターン（PAMP）を認識することで迅速に応答します。
自然免疫の認識機構
自然免疫細胞は、パターン認識受容体（PRR）を介してウイルスの病原体関連分子パターン（PAMP）を認識します。一般的なPRRには以下のものが含まれます：
Toll様受容体（TLR）: 主に細胞表面またはエンドソーム膜に局在し、ウイルスの核酸やタンパク質を認識することができます。例えば、TLR3は二本鎖RNAウイルスを認識し、TLR7とTLR8は一本鎖RNAウイルスを認識します。
RIG-I様受容体（RLR）: これらは主に細胞質で機能し、RIG-IとMDA5が代表的なメンバーです。これらはウイルスRNAを認識することができます。
DNAセンサー: 例えば、cGAS-STING経路は細胞質内のウイルスDNAを認識することができます。
抗ウイルス自然免疫のシグナル伝達経路
PRRがウイルスのPAMPを認識すると、一連のシグナル伝達経路が活性化され、最終的に抗ウイルスエフェクター分子の産生につながります：
I型インターフェロン（IFN-α/β）の産生: これは自然免疫の中核的な応答です。細胞がウイルスに感染すると、RIG-IまたはMDA5がウイルスRNAを認識し、MAVSタンパク質を活性化します。これにより転写因子IRF3とIRF7が活性化され、I型インターフェロンの発現が誘導されます。
炎症性サイトカインの産生: TNF-αやIL-6などがこれに当たり、これらの因子は炎症反応を促進し、免疫細胞を感染部位に遊走させます。
サイトカインとケモカインの放出: CXCL10やCCL5などがこれに当たり、これらはナチュラルキラー細胞（NK細胞）や樹状細胞（DC）を誘引します。
自然免疫の効果機構
抗ウイルス自然免疫は複数のメカニズムを通じてウイルスの複製と拡散を抑制します：
インターフェロンの機能: I型インターフェロンは受容体に結合することでJAK-STATシグナル伝達経路を活性化し、細胞に抗ウイルスタンパク質（OAS、RNase L、MXタンパク質など）を発現させ、ウイルスの複製を直接抑制します。
ナチュラルキラー細胞（NK細胞）: NK細胞はウイルスに感染した細胞を認識して殺傷することができます。その殺傷メカニズムにはパーフォリンとグランザイムの放出が含まれます。
マクロファージと樹状細胞: これらの細胞は貪食作用によってウイルス粒子を除去し、ウイルス抗原を適応免疫細胞に提示します。
自然免疫の調節
自然免疫応答は、自己損傷を引き起こす可能性のある過剰な活性化を防ぐために精密な調節が必要です：
負の調節因子: SOCSタンパク質やDUB（脱ユビキチン化酵素）などがI型インターフェロンの過剰産生を抑制します。
炎症解消メカニズム: 抗炎症性サイトカイン（IL-10など）の分泌や制御性免疫細胞（Tregなど）の活性化を通じて、炎症反応は制限されます。
自然免疫と適応免疫の協調作用
自然免疫は適応免疫のイニシエーターであり、以下のメカニズムを通じて適応免疫を活性化します：
樹状細胞の活性化: 自然免疫において活性化された後、樹状細胞はウイルス抗原をT細胞に提示し、適応免疫を開始します。
I型インターフェロンの機能: I型インターフェロンはB細胞による抗体産生とT細胞の活性化を促進します。
研究の進展
RNAウイルスに対する抗ウイルス自然免疫におけるPCSK9の二重機能
IRF1によって媒介される非定型的な抗ウイルス自然免疫シグナル伝達経路
cGAS-STING経路の調節メカニズム
MAVSのユビキチン化調節メカニズム
STINGの転座と活性化メカニズム
References
H Fang, M Shi, C Wang. PCSK9 potentiates innate immune response to RNA viruses by preventing AIP4-mediated polyubiquitination and degradation of VISA/MAVS.
Zhou H, Tang YD, Zheng C. Revisiting IRF1-mediated antiviral innate immunity. Cytokine Growth Factor Rev. 2022 Apr.
Zhang Z, Zhang C. Regulation of cGAS-STING signaling and its diversity of cellular outcomes. Nat Rev Immunol. 2025 Jan.
Liu F, Zhuang W. MAVS-loaded unanchored Lys63-linked polyubiquitin chains activate the RIG-I-MAVS signaling cascade. Cell Mol Immunol. 2023 Oct.
Fang R, Jiang Q, Jia X, Jiang Z. ARMH3-mediated recruitment of PI4KB directs Golgi-to-endosome trafficking and activation of the antiviral effector STING. Immunity. 2023 Mar.
抗ウイルス自然免疫はウイルス感染に対する最初の防御線です。ウイルスを迅速に認識し、シグナル伝達経路を活性化し、エフェクター分子を産生し、免疫応答を調節することで、適応免疫の開始を支援します。近年の研究はその複雑な調節メカニズムを継続的に明らかにし、新しい抗ウイルス薬やワクチンの開発に新たなアイデアを提供しています。
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Voisey
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