顆粒球の概要

顆粒球は、好中球、好酸球、好塩基球、および肥満細胞で構成される不均一な白血球のカテゴリーです  [1]。それらは自然免疫細胞であり、活性化されると、免疫促進分子を放出してウイルスや寄生虫の感染を撃退します。顆粒球が活性化されてエフェクター機能を生み出すには、損傷、感染、またはアレルギー反応の部位にそれらを動員する炎症性シグナルが必要です。顆粒球は、ウイルスや寄生虫感染に対する反応の他に、慢性炎症、喘息、アレルギー、免疫制御、自己免疫、およびがんなどいくつかの疾患に関与しています。

顆粒球は、細胞質に分泌性の細胞傷害性顆粒が存在することを特徴とし、多形核です。顆粒球の中で最も豊富なメンバーは好中球（ヒトでは循環する白血球の約60%、マウスでは循環する白血球の約20%）であり、好酸球（循環する白血球の1～3%、骨髄中の約6%）がそれに続く一方で、好塩基球（循環する白血球の1%未満）は最もまれです。肥満細胞は主に組織に常在する細胞です。

顆粒球は最終的に分化した細胞であり、血液、骨髄、または組織から単離できます。フローサイトメトリーを使用して、活性化された顆粒球の集団を明らかにすることができます。細胞の単離に用いる方法は、顆粒球の非特異的活性化に大きく影響します。

好中球
好中球は、骨髄の代わりに、しばしば全血から密度勾配遠心分離により単離されます。

好酸球
ヒトとマウスの好酸球の最も入手しやすい供給源は血液である一方で、最も数多く認められるのは骨髄内です。組織に常在する好酸球は、組織に適したプロテアーゼで消化することで、ほとんどの組織から得ることができます。好酸球の別の供給源は、アレルギー性喘息モデルのマウスから得られた気管支肺胞洗浄液です。フローサイトメーターとソーターは、それらの特性評価と単離に使用できます。

好塩基球
フローサイトメーターとソーターは、好塩基球の特性評価と単離に使用できます [7]。マウス好塩基球は、IL-3の存在下で骨髄から培養することもできますが、培養条件により、得られた細胞に表現型の差異や機能的な差異が生じることが認められています。

肥満細胞
組織または腹腔から肥満細胞を単離することは労働集約的で、しばしば収率の低さに悩まされます [11]。トランスフォームされた肥満細胞株の発生がモデルとして用いられています。マウス肥満細胞を骨髄から、またはヒト肥満細胞を骨髄、臍帯血、または胎児肝臓から分化させるためのプロトコルも報告されており、通常、IL-3、SCF、またはその両方との長時間培養が必要です。しかし、これらの培養細胞は、これらの細胞が通常分化する精密な微小環境をin vitroで再現することが難しいため、組織に常在する肥満細胞の理想的な代替物にはなりません。

フローサイトメトリーを使用すると、顆粒球はFSC/SSCに基づく形態により、簡単に除外できます（図1）。白血球が紫色光源の散乱特性に基づいてゲーティングされると、ヒトの血液中の3つの主な白血球細胞集団（リンパ球、単球、および顆粒球）を識別できます。

好中球：活性化された好中球は、IFN-gammaにより正に調節されるか、IL-10により負に調節されると、さまざまなサイトカインを産生できます。ヒト好中球は、通常、他の白血球と比べて全RNAが数分の1のため、細胞あたりでは、他の白血球よりもサイトカイン量が大幅に減少します。

好塩基球：サイトカインIL-3は、骨髄前駆細胞からの分化と好塩基球機能の活性化に関与する強力な造血増殖因子として機能します。好塩基球は、サイトカインIL-4、TSLP、IL-13、およびIL-25を産生します。これらは、Th2機能を促進でき、免疫グロブリン合成、特にIgE産生に寄与します。

好酸球：IL-5は、成熟した好酸球の発生に対して好酸球を活性化し、IL-3やGM-CSFと相乗的に作用する強力な造血増殖因子です。エオタキシン1、2、および3は、肺や腸などの体の部位に好酸球が遊走するための強力な化学誘引物質として機能します。30を超えるサイトカインが好酸球により産生されることが報告されており、いくつかは好酸球の晶質顆粒内にあらかじめ形成され貯蔵されていることが報告されています。

肥満細胞：多数の産生されたサイトカイン、ケモカイン、および増殖因子が、マウスとヒトの肥満細胞で同定されており、アレルギー性疾患、および自然免疫反応と適応免疫反応の両方を媒介します。これらのサイトカインの大部分は他の多くの細胞タイプが産生するにもかかわらず、肥満細胞によるそれらの産生は、寄生虫感染、細菌感染、ウイルス感染、食物アレルギー、およびアナフィラキシーに対する防御や粘膜部位での防御などの肥満細胞の特異的な役割に依存している可能性が高いと考えられます。

マルチプレックスイムノアッセイは、サイトカイン、ケモカイン、および顆粒球に関連する増殖因子をプロファイルするための簡便で費用対効果の高い方法を提供します。包括的なImmune Monitoring 65-Plex Human Panelは、市販の最大のマルチプレックスイムノアッセイパネルであり、顆粒球サイトカイン産生をモニタリングするための、インパクトの強い方法です。