インターロイキン1ベータ

数種類のインフラマソームは、免疫調節特性、腸内細菌叢の調節、分化、アポトーシスにより、腫瘍形成に関与していると考えられています。インフラマソームによって引き起こされるIL-1βの過剰発現は、発癌につながる可能性があります。NLRP3インフラマソームの多型が、結腸癌やメラノーマなどの悪性腫瘍と関連していることを示唆するデータもあります。肺腺癌細胞株A549ではIL-1βの分泌が増加していることが報告されています。また、別の研究では、IL-1βがIL-8とともに膜輸送体の発現を誘導することで、悪性胸膜中皮腫の化学療法抵抗性に重要な役割を果たしていることも示されています。^{[ 19 ]}また別の研究では、インフラマソームとIL-1βの発現を阻害すると、メラノーマの癌細胞の発達が減少することが示されています。^{[ 20 ]}

さらに、乳がん細胞では、IL-1βがp38およびp42/22 MAPK経路を活性化し、最終的にRANK / RANKL阻害因子であるオステオプロテゲリンの分泌につながることがわかっています。オステオプロテゲリンとIL-1βのレベルが高いことは、転移能の高い乳がん細胞の特徴です。^{[ 21 ]}

ヒト免疫不全ウイルス（HIV）は、マクロファージ、樹状細胞、CD4 ⁺ Tヘルパー細胞（T _H ）などの免疫系の細胞に感染します。後者は、Tヘルパー細胞の活性化状態に応じて、さまざまな方法でウイルスに感染し、異なる運命をたどります。^{[ 9 ]}

まず、T_{ヘルパー細胞は}、細胞を死に至らしめるのに十分な量のウイルス粒子を産生する活発な感染によって、ウイルス溶解により死滅することがあります。次に、CD4 ⁺ T細胞はウイルスに感染しますが、ウイルス粒子をさらに産生する代わりに、潜伏期に入ります。この期間中、Tヘルパー細胞は外見上は同じように見えますが、何らかのストレス要因によってHIVが再び産生され、新たな免疫細胞に伝播する可能性があります。最後に、T_ヘルパー細胞は不完全感染を起こすことがあります。この場合、ウイルスが細胞内で検出され、パイロトーシスと呼ばれるプログラム細胞死によって感染細胞が死滅します。パイロトーシスはカスパーゼ-1を介して起こり、細胞溶解とIL-1βの分泌によって炎症が引き起こされ、より多くの免疫細胞が誘引されるのが特徴です。これにより、CD4 ⁺ T細胞がHIVに不完全感染し、パイロトーシスで死滅し、新たなTヘルパー細胞が炎症部位に到達して再び感染するというサイクルが生まれます。その結果、Tヘルパー細胞が枯渇します。血液中のIL-1βのレベルはHIV陽性者と陰性者で大きくは異ならないものの、HIV感染者のリンパ組織ではIL-1βのレベルが上昇していることが研究で示されている。 ^{[ 9 ]}

実際、腸管関連リンパ組織（GALT）には免疫細胞が高密度に存在しています。腸管は、宿主と共生するべき腸内微生物と、循環系に侵入してはならない病原性細菌との界面だからです。HIV感染によって単球やマクロファージからIL-1βが分泌されると、この領域に炎症が生じます。粘膜上皮層は、タイトジャンクションタンパク質の産生を減少させたり変化させたりすることでこれに反応し、病原性微生物が粘膜固有層に移動しやすくなります。ここで、病原体は局所の免疫細胞をさらに活性化させ、炎症反応を増幅させることができます。^{[ 9 ]}

IL-1ファミリーは、加齢黄斑変性、糖尿病網膜症、網膜色素変性症などの多くの変性疾患の炎症において重要な役割を果たしていることが示されています。糖尿病網膜症患者の硝子体では、IL-1βのタンパク質レベルが有意に増加していることがわかっています。IL-1βの役割は、糖尿病網膜症の治療の潜在的な治療標的として調査されてきました。しかし、カナキヌマブの全身使用は有意な効果を示しませんでした。加齢黄斑変性におけるIL-1βの役割は患者では証明されていませんが、多くの動物モデルとin vitro研究では、網膜色素上皮細胞と光受容体細胞の損傷におけるIL-1βの役割が実証されています。NLRP3インフラマソームはカスパーゼ-1を活性化し、不活性な細胞質前駆体プロIL-1βを成熟型IL-1βに切断する反応を触媒します。ヒト網膜では、網膜色素上皮細胞が血液網膜関門を形成し、網膜の代謝活動、完全性、および免疫細胞の浸潤抑制に重要な役割を果たしています。ヒト網膜色素上皮細胞は、酸化ストレスに曝されるとIL-1βを分泌することが示されています。炎症反応は網膜細胞の損傷と免疫系細胞の浸潤を引き起こします。NLRP3のアップレギュレーションを含む炎症プロセスは、加齢黄斑変性症やその他の網膜疾患の原因の一つであり、視力喪失につながります。^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}さらに、糖尿病患者の網膜ではカスパーゼ-1がアップレギュレーションされ、IL-1βの産生が増加し、その結果網膜ニューロンが死滅することが示されています。^{[ 25 ]}

多発性硬化症（MS）研究のモデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎（EAE）のマウスを用いた研究では、IL-1βを阻害することで動物がEAEに抵抗性を示すことがわかっています。IL-1βは、抗原特異的な炎症促進性Tヘルパー細胞（ TH17 ）のサブセットの産生を誘導します。他の_{サイトカイン}と組み合わせることで、インターロイキン-1βは神経炎症と相関するサイトカインGM-CSFの産生を上方制御することができます。この側面における詳細なメカニズムはまだ解明されていません。^{[ 25 ]}

IL-1βは、アルツハイマー病患者の脳脊髄液および脳組織において高濃度で観察されている。アルツハイマー病の特徴であるアミロイドβプラークは、パターン認識受容体（PRR）によって認識され、ミクログリアの活性化につながる損傷関連分子パターン（DAMP）である。その結果、ミクログリアは他のサイトカインとともにインターロイキン-1βを放出する。しかしながら、アルツハイマー病および神経炎症の発症におけるIL-1βの意義は、依然としてほとんど不明である。^{[ 25 ]}

最後に、in vitro研究では、IL-1βがミトコンドリアグルタミナーゼ活性の増加を引き起こすことが示されています。その結果、神経毒性効果のある過剰なグルタミン酸分泌が起こります。^{[ 25 ]}