科学者たちは、STINGタンパク質として知られる主要な免疫調節因子について驚くべき発見をした。これはさまざまな疾患の治療法の開発に新たな可能性を切り拓くことができるかもしれない。

STING（干渉素遺伝子の刺激因子）は、人間の免疫システムにおいて重要な役割を果たしている。STINGは、ウイルスDNAや損傷した組織などの細胞危険信号を識別し、さまざまな防御メカニズムをトリガーとして活性化する。これらのメカニズムには、感染を防ぐためのインターフェロンの生成や、有害物質や病原体を除去するためのインフラマソームと非カノニカルオートファジーの活性化が含まれる。

しかし、STINGがこれらのメカニズムをどのように刺激するのかは、これまで不明であった。これまでは、STINGは危険信号のタイプに応じてさまざまな経路を活性化する分子スイッチとして機能していると考えられていた。

MITとハーバード医学大学の研究者は、STINGに予想外で以前に特定されていなかった役割があることを発見した。それは細胞小器官であるゴルジ体からプロトンが脱出できるイオンチャネルとして機能することができる。これにより、危険信号をイオンフローに変換できる初の人間の免疫センサーとなる。

ゴルジ体はタンパク質やその他の分子を分類・変更する細胞構造である。その膜内には高濃度の陽イオンであるプロトンが含まれている。STINGはDNAを検出すると、チャネルを開き、一部のプロトンが脱出できるようになり、電流を生成する。この電流はその後、インフラマソームと非カノニカルオートファジーを活性化し、DNAと関連する病原体の除去を助ける。

研究者たちは、個々の細胞や細胞の部分の電気活動を測定するパッチクランプ電気生理学という方法を用いて、STINGの新しい機能を発見した。また、遺伝子工学と薬理学的ツールを活用してSTINGとその経路を制御した。

「STINGがプロトンチャネルであるという新しいアイデアに至るためには、他の研究室の先行研究を結びつける必要がありました。STINGまたはプロトンフラックスのいずれかがインフラマソームと非カノニカルオートファジーを活性化できることから、STINGがプロトンフラックスを開始または仲介して両方の下流プロセスをトリガーするという仮説に至りました」と研究者が述べている。

STINGのイオンチャネル機能の特定は、STINGを調節するための治療法を開発する新たな可能性を切り拓く。これは、STINGが自己免疫疾患、がん、感染症など、多くの疾患で重要な役割を果たしているためである。例えば、STINGの活性を高めることで、腫瘍やウイルスに対する免疫応答が向上する可能性がある。一方で、その活性を低下させることで、炎症や組織の損傷を軽減できるかもしれない。

この発見はSTINGと免疫系への影響についてのさらなる研究を促進し、STINGのイオンチャネル活性を標的とした新しい薬剤の開発につながると期待されている。

参考:
– National Center for Biotechnology Information
– National Center for Biotechnology Information – Wikipedia
– Study finds a surprising new role for a major immune regulator