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Helicobacter pylori に感染した小児では 
Toll 様受容体とサイトカインの発現が亢進する
抄　訳
中山　佳子（信州大学医学部小児医学講座）
Toll-Like Receptors and Cytokines are Upregulated during Helicobacter pylori
Infection in Children
Hugo Lagunes-Servin,* Javier Torres,* Carmen Maldonado-Bernal,† Martha Pérez-Rodríguez‡, Sara Huerta-Yépez,†
Armando Madrazo de la Garza, § Leopoldo Muñoz-Pérez,* Lourdes Flores-Luna,¶ Guillermo Ramón-García** and
Margarita Camorlinga-Ponce*
*Unidad
de Investigación Médica en Enfermedades Infecciosas, Centro Médico Nacional Siglo XXI, IMSS, Mexico City, México,
de Investigación en Enfermedades Oncológicas, Hospital Infantil de México Federico Gómez, SS, Mexico City, México,
‡Unidad de Investigación Médica en Inmunología, Centro Médico Nacional Siglo XXI, IMSS, Mexico City, México,
§ Departamento de Gastroenterología y Endoscopia, Hospital de Pediatría, Centro Médico Nacional Siglo XXI, IMSS, Mexico City, México,
¶ Centro de Investigación en Salud Poblacional, Instituto Nacional de Salud Pública, Cuernavaca, México,
**Departamento de Anatomía Patológica, Hospital de Pediatría, Centro Médico Nacional Siglo XXI, IMSS, Mexico City, México
†Unidad
要　約
背景：Helicobacter pylori（H. pylori ）は主に小児期に獲得され、慢性持続感染から成人期の消化性潰瘍
や胃がんの原因となる。Toll 様受容体（TLR）は消化管の特定の細胞に発現し、自然免疫の重要な役割を果
たす。胃粘膜上皮の TLR の発現と H. pylori 感染に関する研究は、成人でわずかにあるものの、小児ではほ
とんど報告がない。本研究の目的は、小児の胃粘膜における H. pylori 感染と TLR2、TLR4、TLR5、
TLR9、IL-8、IL-10、TNF-α の発現を解析することである。
対象と方法：反復性腹痛を有する 50 例の小児を対象とし（H. pylori 感染あり 25 例、感染なし 25 例）、
内視鏡検査時に胃粘膜生検組織を採取した。免疫組織染色を用いて生検組織の TLR とサイトカインの発現
を評価し、Sydney system により組織学的胃炎を評価した。
結果：H. pylori 感染は、胃粘膜の表層上皮と腺窩上皮の TLR2、4、5、9 の発現を著明に亢進させ、
IL-8、IL-10、TNF-α の発現も亢進させていた。
結論：H. pylori に感染した小児の胃粘膜では、TLR2、TLR4、TLR5、TLR9、IL-8、IL-10、TNF-α の発
現が亢進している。
キーワード：H. pylori 、サイトカイン、TLR、小児、胃粘膜
対象と方法
11.04 ± 3.44 歳、男子 15 例）を研究対象とした。
メキシコ市で主にアメリカ先住民の遺伝的背景
胃前庭部と体部からそれぞれ 2 カ所を生検し、1
を有する低～中所得階級層の混血人を診療してい
検体は培養、1 検体は病理組織と免疫組織染色に
る小児病院の消化器科において、反復性腹痛を主
用いた。尿素呼気試験、培養、病理組織検査のう
訴に受診し、内視鏡検査を施行した 25 例の
ち 2 法以上で陽性の場合を H. pylori 感染あり、3
Helicobacter pylori（H. pylori ）感染を認める小児
法すべて陰性の場合を感染なしと定義した。
（平均年齢 11.08 ± 3.36 歳、男子 10 例）と 25 例の
Sydney system に基づき、炎症性細胞浸潤の程
H. pylori 感染を認めない小児 25 例（平均年齢
度を none、mild、moderate、severe に分類した。
© 2013 John Wiley & Sons Ltd, Helicobacter 18: 423–432
20
H2O2–methainding was
ovine serum
xt, the slides
gainst TLR2,
250 dilution,
1:50 dilution
CA, USA).
with a biotiinteria, CA,
streptavidin–
aminobenzieaction was
were countariability, all
in a single
tibody.
were read
ympus Latin
was quantiite program
), For each
biopsy, and
xpression in
the mean of
Helicobacter pylori に感染した小児では Toll 様受容体とサイトカインの発現が亢進する
TLR2、TLR4、TLR5、TLR9、IL - 8、IL - 10、
は発現していなかった（図 2K、L）。TLR と病理組
TNF-α に対する抗体（Santa Cruz Biotechnology）
織の炎症の程度に相関は認めなかった。
を用いて免疫組織染色を行い、強拡大下（ 40 倍）
の陽性細胞数を計測し、5 視野の平均数を 200 μm2
サイトカインの定量的・定性的検討
IL-8 の発現は H. pylori 感染群で亢進し（ p ＝
あたりに換算して定量的に評価した。
0.001）、上皮細胞に限局していた。IL-10 の発現も
結　果
感染群で亢進し（ p ＝ 0.001）、腺窩上皮よりも表層
病理組織の検討
上皮でより発現が亢進していた。TNF-α の発現は
Helicobacter pylori（H. pylori ）陽性者のうち単
H. pylori 感染群で亢進し（ p ＝ 0.001）、表層上皮
核球浸潤が moderate 以上であったのは約 6 割、好
細胞で発現が亢進していた。IL-8 と TLR2 の発現
中球浸潤が moderate 以上であったのは約 4 割であっ
に正の相関（ p ＝ 0.017）を認める以外には、TLR
た（表 1）。
とサイトカインの発現に相関はなかった。IL-8 と
前庭部の単核球浸潤（ p ＝ 0.026）および好中球浸
潤（ p ＝ 0.013）の程度に正の相関を認めた。
TLR の定量的・定性的検討
TLR2、4、5、9 のすべてにおいて H. pylori 感染
考　察
群では非感染群に比較して発現が亢進していた
（図 1）。TLR2 と TLR4 の発現は上皮細胞と一部
胃上皮細胞は TLR2、4、5 を介して Helicobacter
の単核球で陽性を示した（図 2B、C、E、F）。一
pylori（H. pylori ）感染を認識し、一部のサイトカ
方、TLR5 は表層上皮細胞、腺窩上皮でわずかに陽
インを産生することが in vitro の研究で示されてい
性であるが、粘膜固有層の好中球には発現してい
る。成人の胃がん患者を対象にした研究で、胃癌
なかった（図 2H、I）。TLR9 は、表層上皮や腺頸
部粘膜に TLR4 が強力に発現し、非癌部に TLR9
部上皮、一部の単核球で陽性であったが、好中球に
が発現していると報告されている。本研究は小児
TLRs in Children Infected with H. pylori
期に H. pylori 感染によって TLR が上皮細胞に発現
していることを示す初めての研究である。
Table 1 Evaluation of intensity of inflammatory response in the
antrum
and corpus of children, according to H. pylori infection
表
1．胃前庭部と体部の炎症性細胞浸潤の密度
Antrum, no. (%)
n = 25
Intensity
Hp+
Hp
Hp+
Hp
て、我々のデータは、小児の H. pylori 感染胃粘膜
で IL-8 の発現が亢進しているとする過去の論文 2
Corpus, no. (%)
n = 25
Value
pa
胃粘膜の炎症誘発性サイトカインの発現につい
Value
pa
編、成人の慢性胃炎・十二指腸潰瘍で IL-8 と
TNF-α の発現が亢進しているとの研究を支持する
ものであった。IL-8 は上皮細胞から分泌され、好
Mononuclear cells
None–mild
10 (40)
Moderate–
15 (60)
severe
21 (84)
4 (16)
.013
.118
9 (36)
16 (64)
21 (84)
4 (16)
.009
.085
Neutrophils
None–mild
Moderate–
severe
16 (64)
9 (36)
23 (92)
2 (8)
.030
.257
14 (56)
11 (44)
21 (88)
4 (16)
.029
.319
Lymphoid follicles
Present
15 (60)
5 (20)
.121
18 (72)
4 (16)
.037
中球を炎症部位に強力に誘導することから、胃病
変の進行に大きな影響を及ぼす。本研究によって、
H. pylori 感染によって胃上皮細胞に TLR2 が誘導
され、TLR-2 は IL-8 を介して活動性炎症を惹起す
ることが示された。
IL-10はIL-8やTNF-αのような炎症誘発性サイト
a
Tests of proportions.
the gastric mucosa of children with and without
H. pylori infection. Most of the noninfected children
(around 80%) showed a none-to-mild infiltration of
MN cells (p < .05), whereas about 60% of the infected
children exhibited a moderate-to-severe infiltration.
Regarding PMN infiltration, almost all H. pylori-negative
children (around 90%) presented none-to-mild infiltration, whereas in the infected children, as much as 64%
カインの合成を抑制し、免疫調節の役割を果たす
抗炎症性サイトカインである。成人を対象とした
21
TLRs in Children Infected with H. pylori
***
TLR2
5.0 × 107
4.0 × 107
IOD/Area (200 μm)
4.0 × 1007
2.0 × 1007
2.0 × 107
1.0 × 107
0.0
–
+
***
1.0 × 1008
TLR5
H
p
H
p
H
p
H
p
+
–
0
***
TLR9
8.0 × 1007
IOD/Area (200 μm)
6.0 × 1007
4.0 × 1007
2.0 × 1007
6.0 × 1007
4.0 × 1007
2.0 × 1007
+
–
p
p
H
+
p
H
–
0.0
0.0
H
IOD/Area (200 μm)
3.0 × 107
p
IOD/Area (200 μm)
6.0 × 1007
8.0 × 1007
**
TLR4
H
8.0 × 1007
Lagunes-Servin et al.
Figure
1 TLR2, TLR4, TLR5 and
TLR9
expression in gastric2epithelial
cells from children with and without Helicobacter pylori infection, showing
図
1．胃上皮細胞における
TLR
の発現数（/200 μm
）
density of expression in 200 l2 of tissue (*p < .05 Mann–Whitney). The bar represents the median.***p = .0001; **p = .001.
複数の研究結果から、
H. pylori
に感染した胃粘膜
mainly by epithelial cells
as shown
in Fig. 2B,C,E,F,
although
there was expression -in
mononuclear
で
IL-10 の発現が亢進し、IL
8 やsome
TNF-α
による組
cells. On the other hand, TLR5 was expressed by epi-
織障害を軽減させると考えられている。また、細菌
thelial cells in the villi and less by the epithelia in glan-
dular region, whereas neutrophils in the lamina propria
を排除するための免疫応答を抑制しているのかもし
did not express TLR5 (Fig. 2H,I).
れない。
Expression of TLR9 was located mainly on epithelial
cells
in the 感染と関連した胃粘膜のサイトカイン
villi and neck glands and only in some
H. pylori
mononuclear cells, and no expression was observed by
の発現について、我々は発現部位の検討が重要と
neutrophils (2K and 2L).
考え、免疫組織染色を用いた研究手法を選択した。
We examined whether levels of TLRs expression
were associated with the degree of infiltration of MN
本研究は、TLR を介する H. pylori の認識、さらに
制の両面から胃上皮細胞が重要な役割を担ってい
and
PMN cells in the gastric mucosa of children with
and
without H. pylori infection. Of the four TLRs examることを明らかにした。
ined, no significant correlation was observed.
小児において H. pylori 感染は胃粘膜の上皮細胞
の TLR、炎症誘発性または抗炎症性サイトカイン
Quantitative
and Qualitative Analysis of the
Expression
of IL-8, IL-10, and TNF-a by Gastric
の発現を誘導し、数十年にわたりバランスのとれた
Epithelial Cells
炎症を慢性的に引き起こす。たまたま細菌と宿主
Immunohistochemical analysis (Fig. 4) was used to
のバランスが崩れることで、成人期に H. pylori 感
detect and quantify the IL-8, IL-10, and TNF-a cyto染と関連した疾患を発症するのではないかと推測
kines
in biopsies of H. pylori-infected and noninfected
children. The expression of IL-8 was significantly higher
された。
サイトカインの産生を介する炎症反応の誘発と抑
426
22
© 2013 John Wiley & Sons Ltd, Helicobacter 18: 423–432
Lagunes-Servin et al.
TLRs in Children Infected with H. pylori
Helicobacter pylori に感染した小児では Toll 様受容体とサイトカインの発現が亢進する
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
TLR2
TLR4
TLR5
TLR9
Isotype control
H. pylori +
H. pylori –
図 2．2胃粘膜における
TLR の免疫組織染色所見
Figure
Immunohistochemistry
of TLR2, TLR4, TLR5 y TLR9 in the gastric mucosa of children with or without H. pylori infection. Sections from
paraffin-embedded tissue of H. pylori infected and uninfected children showing epithelial TLR2 staining on neck glands and some mononuclear cell
in the lamina propia, respectively (2B and C). TLR4 staining on the glands (2E) and epithelial surface (2F), respectively. TLR5 staining on the mucosal superficial epithelium(2H and 2I). TLR9 staining on epithelial surface and neck glands, (2K and L) respectively. Isotype controls for TLR2, TLR4,
TLR5 and TLR9 (2A, D, G, and J respectively).The sections were counterstained with hematoxylin. Gastric Original Magnification 409.
in children infected by H. pylori (p = .001) (Fig. 3B),
and expression was limited to epithelial cells in the villi
and glands.
© 2013 John Wiley & Sons Ltd, Helicobacter 18: 423–432
Expression of IL-10 was increased in biopsies of
H. pylori-infected children compared with noninfected
children (p = .001). The staining was more intense in
427
23
Reference を見る限り、成人領域では 10 ～ 15
の程度は非感染群とほぼ同等である。H. pylori 感染群
年前に検討された TLR やサイトカインの発現に関す
で TLR やサイトカインの発現が高いグループと非感染
る小児でのリメイク研究である。Helicobacter
群と同等なグループの差に、どのような因子が影響し
pylori（H. pylori ）陰性群の 16% で胃体部に慢性活動
ているのか興味のあるところである。また、横断的な
性炎症があり、H. pylori 以外の病原菌感染の影響が排
評価のみでなく、経時的な症状や病態との関連で同様
除できない。また、TLR とサイトカインの定量的検討
の検討が可能であれば、新たな知見が得られるかもし
で、H. pylori 感染群の約半数において、これらの発現
れない。
24

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