単球

単球
単球の3Dレンダリング
赤血球に囲まれた末梢血塗抹標本から光学顕微鏡で観察した単球
詳細
システム	免疫系
識別子
メッシュ	D009000
TH	H2.00.04.1.02010
ＦＭＡ	62864
微細解剖学の解剖学用語 [Wikidataで編集]

単球は白血球または白血球の一種です。血液中に存在する白血球の中では最も大きく、マクロファージや単球由来樹状細胞に分化することができます。脊椎動物の自然免疫系の一部として、単球は適応免疫反応にも影響を及ぼし、組織修復機能を発揮します。ヒトの血液中には、表現型受容体に基づいて 少なくとも 3 つの単球サブクラスが存在します。

単球はアメーバ状の外観をしており、非顆粒性の細胞質を持っています。^[1]そのため、単球は無顆粒球に分類されますが、時折、アズール顆粒や空胞を示すことがあります。単球は直径15～22μmで、末梢血で最大の細胞タイプです。^{[2] [3]} 単球は単核細胞であり、楕円形の核はしばしば分葉状/凹状になっており、豆の形や腎臓の形をしています。^[4]単球は人体のすべての白血球の2％～10％を占めています。

単球は、骨髄で造血幹細胞から分化した多能性細胞である単芽球と呼ばれる前駆細胞から生成されます。^[5]単球は血流中を約1〜3日間循環し、その後通常は体中の組織に移動してマクロファージと樹状細胞に分化します。

フローサイトメトリーによる単球サブセットの最初の明確な記述は、 CD16陽性単球の集団が記述された1980年代後半にまで遡ります。^{[6] [7]}現在、ヒトの血液中には3種類の単球が認められています。^[8]

1. 古典的な単球は、CD14細胞表面受容体（CD14 ⁺⁺ CD16 ⁻単球）の高レベル発現を特徴とする。
2. 非古典的単球はCD14の低レベルの発現とCD16受容体の共発現を示す（CD14 ⁺ CD16 ⁺⁺単球）。^[9]
3. 中間型単球は、 CD14を高レベルで発現し、 CD16を低レベルで発現します(CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺単球)。

ヒトではCD14の発現レベルは非古典的単球と中間型単球を区別するために使用できますが、slan（6-スルホLacNAc）細胞表面マーカーは2つの細胞タイプを明確に区別することが示されている。^{[10] [11]}

Ghattasらは、「中間」単球集団は、修復プロセスに関与する表面受容体（血管内皮増殖因子受容体1型および2型、CXCR4、Tie-2を含む）の比較的高い発現と、「中間」サブセットが骨髄に特異的に豊富であるという証拠から、発達段階ではなく、単球のユニークなサブ集団である可能性が高いと述べています。^[12]

マウスでは、単球は2つのサブポピュレーションに分けられます。炎症性単球（CX3CR1^低、CCR2^陽性、Ly6C^高、PD-L1^陰性）は、ヒトの古典的なCD14 ⁺⁺ CD16 ⁻単球に相当し、常在性単球（CX3CR1^高、CCR2^陰性、Ly6C^低、PD-L1^陽性）は、ヒトの非古典的なCD14 ⁺ CD16 ⁺単球に相当します。常在性単球は、定常状態および炎症状態において、内皮壁に沿ってパトロールする能力を持っています。^{[13] [14] [15] [16]}

単球は機械的に活性な細胞^[17]であり、血液から炎症部位に移動して機能を発揮します。前述のように、単球はマクロファージと樹状細胞に分化できますが、さまざまな単球サブポピュレーションが独自に特定の機能を発揮することもできます。一般に、単球とそのマクロファージおよび樹状細胞の子孫は、免疫システムで3つの主要な機能を果たします。これらは、貪食、抗原提示、およびサイトカイン産生です。 貪食は、微生物や粒子を取り込み、その後この物質を消化および破壊するプロセスです。単球は、病原体を覆う抗体や補体などの中間（オプソニン化）タンパク質を使用して貪食を行うだけでなく、病原体を認識するパターン認識受容体を介して微生物に直接結合することもできます。単球は、抗体依存性細胞媒介性細胞傷害を介して感染した宿主細胞を殺すこともできます。最近異物を貪食した細胞では、 液胞化が存在する場合があります。

単球は組織内に移動して、常在するマクロファージ集団を補充することができる。マクロファージは抗菌作用と貪食作用が高く、組織を異物から保護する。マクロファージは大きな滑らかな核、広い細胞質領域、および異物を処理する多数の内部小胞を持つ細胞である。単球から派生することもあるが、その大部分は出生前に卵黄嚢と胎児の肝臓ですでに形成されている。^[18]

試験管内では、単球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4というサイトカインを加えることで樹状細胞に分化することができる。^{[19]しかし、このような単球由来細胞はトランス}クリプトームに単球の特徴を保持しており、本物の樹状細胞ではなく単球とクラスターを形成する。^[20]

分化能力の他に、単球は免疫反応を直接制御することもできます。前述のように、単球は貪食を行うことができます。古典的サブポピュレーションの細胞は最も効率的な貪食細胞であり、さらに炎症刺激因子を分泌することができます。中間サブポピュレーションは、抗原提示とTリンパ球刺激に重要です。^[21]簡単に言えば、抗原提示とは、貪食後の単球に存在する微生物断片がMHC分子に組み込まれるプロセスを指します。その後、それらは単球（またはマクロファージまたは樹状細胞）の細胞表面に輸送され、抗原として提示されてTリンパ球を活性化し、抗原に対する特異的免疫反応を開始します。非古典的単球は、微生物産物による刺激を受けた後、腫瘍壊死因子やインターロイキン-12などの炎症性サイトカインを大量に産生します。さらに、ヒトでは古典的単球と非古典的単球の両方で単球パトロール行動が実証されており、これは単球が病原体がないか内皮に沿ってゆっくり移動することを意味している。 ^[22] Saidらは、活性化単球が高レベルのPD-1を発現することを示し、CD14 ⁺⁺ CD16 ⁻単球と比較してCD14 ⁺ CD16 ⁺⁺単球でPD-1の発現が高いことを説明できるかもしれない。単球発現PD-1をそのリガンドPD-L1によって誘発すると、IL-10産生が誘導され、CD4 Th2細胞が活性化され、CD4 Th1細胞の機能が阻害される。^{[23]他の細胞によって産生される多くの因子が、単球の}走化性やその他の機能 を制御することができる。これらの因子には、特に単球走化性タンパク質-1（CCL2）や単球走化性タンパク質-3（CCL7）などのケモカインが含まれる。ロイコトリエンB4やOXE1受容体作動薬の5-ヒドロキシイコサテトラエン酸や5-オキソエイコサテトラエン酸ファミリーのメンバー（例： 5-HETEや5-オキソ-ETE）などの特定のアラキドン酸代謝物、および細菌によって生成され、ホルミルペプチド受容体1を活性化するN-ホルミルメチオニンロイシルフェニルアラニンおよびその他のN-ホルミル化オリゴペプチド。^[24] その他の微生物産物は単球を直接活性化し、炎症誘発性サイトカインの産生を促し、ある程度の遅れで抗炎症性サイトカインの産生を促します。単球によって産生される典型的なサイトカインは、 TNF、IL-1、IL-12です。

単球数は全血球数の一部であり、全白血球中の単球の割合または絶対数として表される。どちらも有用である可能性があるが、これらの細胞は単球サブセットが決定された場合にのみ有効な診断ツールとなる。単球細胞はCOVID-19患者の重症度と病気の進行に寄与する可能性がある。^[25]

単球増多症は、末梢血中の単球が過剰になった状態です。さまざまな病状の兆候となる可能性があります。単球数を増加させる可能性のあるプロセスの例には、次のものがあります。

• 慢性炎症
• 糖尿病^[26]
• ストレス反応^[27]
• クッシング症候群（副腎皮質機能亢進症）
• 免疫介在性疾患
• 肉芽腫性疾患
• 動脈硬化症^[28]
• 壊死
• 赤血球再生
• ウイルス熱
• サルコイドーシス
• 慢性骨髄単球性白血病（CMML）
• 断食の解決策^[29]

重症感染症（敗血症）ではCD14 ⁺ CD16 ⁺⁺単球の数が多くなります。^[30]

アテローム性動脈硬化症の分野では、CD14 ⁺⁺ CD16 ⁺中間単球の数が多いことが、リスクのある集団における心血管イベントの予測因子であることが示されています。^{[31] [32]}

CMMLは、血液1μLあたり1000個を超える単球数が持続することを特徴とする。単球サブセットの分析では、古典的単球が優位であり、CD14lowCD16+単球が存在しないことが実証されている。^{[33] [34]}非古典的単球が存在しないことは、この疾患の診断に役立ち、slanをマーカーとして使用することで特異性を向上させることができる。^[35]

単球減少症は白血球減少症の一種で、単球の欠乏に関連しています。免疫抑制性グルココルチコイドによる治療後、単球数が非常に少なくなることがわかります。^[36]

また、マクロファージコロニー刺激因子受容体遺伝子の変異に関連する神経疾患である遺伝性びまん性白質脳症（球状体を伴う）の患者では、非古典的なslan+単球が大幅に減少しています。^[10]

• 全血球数
• 造血
• リンパ球
• 好中球顆粒球
• 食細胞
• 成人の体内の異なる細胞タイプのリスト

• Jakubzick, CV, Randolph, GJ, & Henson, PM (2017).単球の分化と抗原提示機能. Nature Reviews Immunology . doi :10.1038/nri.2017.28

• 組織学画像: 01702ooa – ボストン大学の組織学学習システム
• ヒト単球 — ツィーグラー・ハイトブロック教授
• 体液の循環