100 年前、日本の科学者である Y. Shirai は、謎の発見を発表しました。白井がマウスの体に腫瘍組織を移植したとき、その組織はその免疫系によって破壊されました。しかし、マウスの脳のさまざまな場所に腫瘍を移植すると、腫瘍は成長しました。腫瘍は、免疫システムの注意を逃れ、安全に脳内に隠れることができたようです。同様の結果がすぐに積み重なって、科学的コンセンサスは、脳が「免疫特権」、つまり免疫システムからの一種の分離を持っていることを認めました.
この考えには、ある程度の意味がありました。免疫細胞は、感染症と闘う過程で、健康な組織に損傷を与えたり、破壊したりすることがあります。ニューロンは通常再生できないため、この損傷からニューロンを保護することは、肝臓や皮膚などの細胞を保護することよりも重要です。セントルイスにあるワシントン大学の免疫学者 Justin Rustenhoven は、「彼らが死ぬなら、彼らは死ぬ」と述べた。 「私たちはそれらを置き換える能力が非常に貧弱です。」
しかし、ここ数十年で、脳と免疫系が相互作用しているという証拠が増えていることに直面して、免疫特権という考えは衰退しました.たとえば、研究者は、脳疾患のある動物の血流から神経系に渡る免疫細胞を追跡し、特定の免疫細胞を欠くマウスで認知障害を観察しました.
今回、Rustenhoven と共同研究者は、進化がどのようにしてバランスをとる行為を達成し、中枢神経系の免疫応答の危険性を制限しながらも、病気からの保護を提供するかを特定しました。研究者は、ジャーナル Cellで最近報告しました 免疫システムが遠くから働き、脳に問題の兆候がないか常に検査していること。免疫細胞は、脳全体を落ち着かせるのではなく、脅威を検出するまで傍観者をパトロールします。
「脳の免疫監視が行われます。他の組織と同様に、それは絶対に正常です」と、ワシントン大学の研究室で研究が行われた共著者のジョナサン・キプニスは言いました. 「唯一の例外は、これが組織内で起こるのではなく、脳がすべての免疫活動を境界に押し上げたことです。」
数種類のイメージングとトレーシングを使用して、研究者はこの監視システムを構成する細胞の振り付けを追跡しました。彼らは、抗原（病原体の断片などの異物）が脳脊髄液の流れの中で脳から洗い流されることを確認しました。この液体は、キプニスの研究室が数年前に特定した血管のネットワークを流れ、抗原を一掃して脳の後ろに蓄積させました。ここでは、硬膜洞（脳の境界にあり体液を排出するチャネル）の周囲の領域で、抗原が免疫細胞に接近した。 「実際には、すべてが特定の 1 つのサイトに非常に集中しています」と Rustenhoven 氏は言います。
脳の後ろを曲がるこれらの血管は、免疫系活動のハブであることが証明されました.研究者たちは、くも膜バリアを通過する抗原やその他の物質を追跡しました。くも膜バリアは、その不透過性で知られていますが、この特定の領域で漏れていることを発見しました。そこには免疫細胞が待っています。これらの細胞が、病気を示唆するような気になる抗原を見つけると、免疫応答を生み出す連鎖反応を開始します。
オーストラリアのクイーンズランド工科大学で臨床微生物学の講師を務めるサマンサ・ダンド氏は、「これまでの定説に挑戦しています。免疫特権に疑問を呈したのはキプニスの研究室が初めてではないが、ダンド氏によると、新しい論文は免疫系が実際に脳をどのように監視しているかを説明することで、さらに先を行っているという。この研究は、この分野における長年の知識のギャップを埋めたと彼女は言いました.
イスラエルのワイツマン科学研究所の神経免疫学教授であるミハル・シュワルツは、免疫特権の当初の考えは完全に的外れではなかったと述べた。用語の定義を修正する必要がありました。免疫系は、脳を他の組織とは異なる方法で処理しますが、それでも監視しています。
脳が免疫系から完全に隔離されていないことがわかった今、新たな疑問が生じている、と Schwartz 氏は述べた。神経疾患は、脳内の問題ではなく、脳と免疫系の間のコミュニケーションの機能不全によって引き起こされる可能性があります. Rustenhoven 氏によると、硬膜洞は、多発性硬化症やアルツハイマー病などの疾患を研究する場所であると同時に、治療の潜在的な標的でもあります。
つまり、これがすべて人間に当てはまる場合です。白井や多くの神経免疫研究者と同様に、ワシントン大学のチームはマウスで実験を行いました。しかし、研究者たちは、死後の人間の組織で重要な発見のいくつかを確認しました。そして彼らは、人間の脳から脳脊髄液を排出する構造が、マウスの構造と非常に似ていることに注目しました。メルボルン大学の微生物学者兼免疫学者である Scott Mueller は、免疫細胞タイプの動きと役割が 2 つの哺乳類で一般的に一致していることに同意しました。
新しい調査結果は、白井の 1921 年のマウス研究の 1 つの詳細を明らかにするのに役立ちます。この研究は、免疫特権の素朴な概念とうまく調和しませんでした。白井は、マウスの脳のいくつかの場所に移植されたときに、腫瘍が生き残って成長することを発見しました.しかし、Shirai が心室のすぐ隣に腫瘍を配置したとき (現在、脳が抗原を免疫細胞に一掃する液体を生成する場所であることが知られています)、腫瘍は生き残れませんでした。新しい研究は、その理由を説明するのに役立ちます:脳室に近い腫瘍は、多くの抗原を脳の端に流し出し、それが強力な免疫反応を引き起こしました.より離れた腫瘍はより少ない抗原を洗い流し、それが弱い免疫応答を引き起こし、腫瘍が克服できた.
言い換えれば、免疫システムによる脳の監視は少しむらがあります - 進化が達成したバランスをとる行為の欠点です. 「これは必要な妥協かもしれません」と Rustenhoven 氏は述べています。
