クロレラ由来多糖類（PFC）は、天然多糖類として、毒性が低く、副作用が少なく、幅広い効果を持つという利点から、近年、研究者から大きな注目を集めている。血中脂質低下作用、抗腫瘍作用、抗炎症作用、抗パーキンソン病作用、抗老化作用など、その機能はin vitroおよびin vivo実験で予備的に検証されている。しかしながら、ヒト免疫調節剤としてのPFCの研究には、まだ多くの課題が残されている。

樹状細胞（DC）は、人体で最も強力な特殊抗原提示細胞です。人体におけるDCの数は非常に少ないため、サイトカインを介したin vitro誘導モデル、すなわちヒト末梢血単核細胞由来DC（moDC）が一般的に使用されています。in vitro誘導DCモデルは1992年に初めて報告され、DCの伝統的な培養システムです。一般的に、6～7日間の培養が必要です。マウス骨髄細胞は、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）とインターロイキン（IL）-4で培養して未成熟DC（PBS群）を得ることができます。成熟刺激としてサイトカインを添加し、1～2日間培養して成熟DCを得ます。別の研究では、精製したヒトCD14+細胞をインターフェロン-β（IFN-β）またはIL-4で5日間培養し、その後腫瘍壊死因子-α（TNF-α）で2日間培養して、CD11cとCD83を高発現するDCを得たと報告している。これらのDCは、同種CD4+T細胞とCD8+T細胞の増殖を促進する能力が強い。天然由来の多糖類は、シイタケ、スプリットギルマッシュルーム、ユンジマッシュルーム、ブクリョウなどの多糖類のように、優れた免疫調節活性を有しており、臨床応用されている。これらは、体の免疫機能を効果的に改善し、免疫力を高め、抗腫瘍治療の補助療法として役立つ。しかし、ヒト免疫調節剤としてのPFCに関する研究報告は少ない。したがって、本稿では、PFCが自然免疫調節剤として持つ可能性を評価するために、PFCがmoDCの成熟を促進する役割と関連メカニズムに関する予備的な研究を行う。

ヒト組織におけるDCの割合が極めて低く、マウスDCとヒトDCの種間保存性が高いことから、DC産生量の少なさに起因する研究上の困難を解決するために、ヒト末梢血単核細胞由来のDCのin vitro誘導モデルが研究されており、これにより短期間で良好な免疫原性を持つDCを得ることができる。そこで、本研究では、ヒトDCをin vitroで誘導する従来の方法、すなわち、rhGM CSFとrhIL-4をin vitroで共培養し、2日ごとに培地を交換し、5日目に未成熟DCを得る方法、6日目にグループ分けに応じて等量のPBS、PFC、LPSを添加し、24時間培養するという、ヒト末梢血単核細胞由来のDCを誘導するための培養プロトコルを用いた。

天然物由来の多糖類は、免疫刺激剤として低毒性かつ低コストという利点があります。予備実験の後、私たちの研究グループは、PFCがin vitroで誘導されたヒト末梢血単核細胞由来DC細胞の表面にある成熟マーカーCD83を著しく増強することを発見しました。フローサイトメトリーの結果は、10 μg/mLの濃度で24時間PFCを介入すると、DCの表面にある成熟マーカーCD83のピーク発現をもたらし、DCが成熟状態に入ったことを示しています。したがって、私たちの研究グループはin vitro誘導および介入計画を決定しました。CD83はDCの表面にある重要な成熟バイオマーカーであり、CD86はDCの表面にある重要な共刺激分子として機能し、T細胞を活性化するための第2のシグナルとして作用します。 2 つのバイオマーカー CD83 および CD86 の発現の増強は、PFC がヒト末梢血単核細胞由来 DC の成熟を促進することを示しており、PFC が DC 表面のサイトカインの分泌レベルを同時に増加させる可能性があることを示唆しています。したがって、本研究では、ELISA を使用して DC から分泌されるサイトカイン IL-6、TNF-α、および IL-10 のレベルを評価しました。IL-10 は DC の免疫寛容と密接に関連しており、免疫寛容を持つ DC は腫瘍治療によく使用され、臓器移植における免疫寛容の潜在的な治療アイデアを提供します。IL-6 ファミリーは、自然免疫と適応免疫、造血、および抗炎症効果において重要な役割を果たします。IL-6 と TGF β が Th17 細胞の分化に共同で関与していることを示す研究があります。ウイルスが体内に侵入すると、ウイルス活性化に応答して樹状細胞（DC）が産生するTNF-αは、自己分泌成熟因子として働き、DCの成熟を促進します。TNF-αを阻害すると、DCは未成熟な状態になり、抗原提示機能を十分に発揮できなくなります。本研究のELISAデータでは、PFC群のIL-10分泌レベルが他の2群と比較して有意に増加しており、PFCがDCの免疫寛容性を高めることを示しています。IL-6およびTNF-αの分泌レベルの増加は、PFCがDCを増強してT細胞分化を促進する効果を持つ可能性を示唆しています。