インターロイキン-12

インターロイキン-12 (Interleukin-12, IL-12)

インターロイキン-12（IL-12）は、免疫系において中心的な役割を果たす一群のタンパク質であるサイトカインファミリーの一員です。特に、獲得免疫の中でも細胞性免疫応答の開始と制御において重要な機能を担います。

構造と遺伝子

IL-12は、生物学的に活性のある形態として主に「IL-12p70」と呼ばれるヘテロ二量体として存在します。この分子は、アミノ酸配列が異なる二つのサブユニット、「p35」と「p40」が非共有結合によって結合して構成されています。それぞれのサブユニットは、異なる遺伝子によってコードされています。具体的には、p35サブユニットは`IL-12A`遺伝子に、p40サブユニットは`IL-12B`遺伝子にそれぞれ規定されています。IL-12p70は全体として、特徴的な4つのαヘリックス構造を持つサイトカインの構造的特徴を備えています。
p40サブユニットは、p35サブユニットと結合して活性型IL-12p70を形成するだけでなく、p40単独でホモ二量体を形成することも知られています。このp40ホモ二量体は、単独ではIL-12p70のような強力な生物活性を持たないとされています。

産生細胞

IL-12は、主に自然免疫応答に関わる特定の細胞群によって産生されます。その代表的な産生細胞としては、体内に侵入した病原体を捕食・処理する食細胞（マクロファージなど）や、抗原を免疫系に提示する役割を担う樹状細胞が挙げられます。これらの細胞が細菌やウイルスなどの外来の刺激を受けると、応答としてIL-12を放出し、他の免疫細胞へと情報を伝達します。

受容体

IL-12がその機能を発揮するためには、標的となる細胞の表面に存在する特定の受容体に結合する必要があります。IL-12の主要な受容体は、二つの異なるタンパク質、「IL-12Rβ1」と「IL-12Rβ2」から構成されるヘテロ二量体型のレセプターです。このIL-12受容体は、主にT細胞（特にナイーブT細胞や活性化T細胞）やナチュラルキラー（NK）細胞などの細胞に発現しています。IL-12p70がこの受容体に結合することで、細胞内にシグナル伝達経路が活性化され、その後の細胞応答が引き起こされます。

機能と作用機構

IL-12の最も重要な機能の一つは、未分化なT細胞であるナイーブT細胞を、ヘルパーT細胞の一種であるTh1細胞へと分化させることです。これは、インターフェロンγ（IFN-γ）などの他のサイトカインとの協調作用によって促進されます。Th1細胞は、細胞内の病原体（ウイルスや特定の細菌、寄生虫など）を排除するための免疫応答において中心的な役割を果たし、マクロファージの活性化や細胞傷害性T細胞の誘導に関与します。
また、IL-12は、その発見の契機ともなったように、ナチュラルキラー（NK）細胞を強力に活性化する因子としても知られています。NK細胞は、ウイルス感染細胞や腫瘍細胞などを認識して傷害する自然免疫の細胞です。IL-12はNK細胞の細胞傷害活性を高めるだけでなく、IFN-γなどのサイトカイン産生を促進することで、自然免疫と獲得免疫の連携を強化します。

歴史的背景

IL-12は1989年に初めて同定されました。当時は主に、NK細胞の機能、特にインターフェロンγの産生を強く誘導する因子として認識されており、「NK細胞刺激因子」とも呼ばれていました。その後の研究により、T細胞の分化誘導における役割など、IL-12が免疫応答全体において果たす多岐にわたる機能が明らかになってきました。

このように、IL-12は、自然免疫と獲得免疫の連携を橋渡しし、特に細胞性免疫応答を効果的に誘導・制御する上で不可欠なサイトカインです。その機能は、感染症に対する防御や抗腫瘍免疫などにおいて極めて重要であり、免疫関連疾患の病態や治療戦略においても注目されています。

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