眼の免疫システム

眼の免疫系は、眼を感染から守り、外傷後の治癒過程を調整します。眼の内部にはリンパ管がありませんが、血管が発達しており、ブドウ膜にはマクロファージ、樹状細胞、肥満細胞など多くの免疫細胞が存在します。^[1]これらの細胞は眼内感染と戦い、眼内炎症はブドウ膜炎（虹彩炎を含む）または網膜炎として現れることがあります。眼の角膜は免疫学的に非常に特殊な組織です。常に外界にさらされているため、さまざまな微生物に対して脆弱であり、また、湿った粘膜表面のため、角膜は特に攻撃を受けやすくなっています。同時に、血管がなく、体の他の部分から比較的免疫的に分離されているため、免疫防御が困難です。最後に、角膜は多機能組織です。角膜は眼球の屈折力の大部分を担っており、優れた透明性を維持する必要があるだけでなく、真皮と表皮が下層組織を保護する機能と同様に、病原体が眼球の残りの部分に到達しないようにバリアとして機能しなければなりません。角膜内の免疫反応は、周囲の血管組織と角膜内に存在する自然免疫応答細胞から生じます。

角膜の最も重要な機能は、網膜の裏に鮮明な（高解像度の）画像が生成されるべく、光を透過・屈折させることである。このため、角膜内のコラーゲンは直径30ナノメートルに高度に整列しており、光の散乱を減らすべく60ナノメートル間隔で配置されている。^[2]さらに、角膜組織には血管がなく、一部の樹状細胞（DC）を除いて、リンパ球やその他の防御機構は存在しない。^[3]これらの要因の両方が、角膜内の細胞数を少なくすることを必要とする。しかし、これには免疫細胞を相対的に離れた位置に保つことが必要であり、病原体への曝露と免疫反応の開始との間に実質的に時間差が生じる。^[4]したがって、角膜内の多くの免疫反応および保護反応（例えば、保湿や栄養）は、結膜などの非局所的な供給源に由来する。

自然免疫応答は、無差別に病原体や毒素から眼を守ります。自然免疫応答は角膜感染に対する固有のバリアを提供すると同時に、出生時から備わっている主要な防御手段としても機能します。たとえば、眼窩とまぶたは外傷性事象^{[4]と微生物を含む可能性のある外部破片の両方から眼を守ることができます。眼の自然免疫システムの他の構成要素には、涙、上皮細胞、}角膜実質細胞、角膜神経、補体系、インターフェロンなど があります。

獲得免疫反応は、自然免疫反応よりも病原体に特異性があります。これらの経路は細胞媒介性であり、角膜のランゲルハンス細胞によって部分的に制御されていると考えられています。これらのランゲルハンス細胞は抗原提示細胞であり、侵入した病原体の断片を拾い上げ、それを使用して免疫反応を引き起こします。細胞媒介性免疫反応は作用がはるかに遅いですが、より効率的です。ただし、周囲の組織に損傷を与え、視力に損傷を与える可能性があります。

先天性および後天性の反応は、どちらも眼の防御において重要である。両方が組み込まれている主要な経路の 1 つは、粘膜関連リンパ組織 (MALT) を形成するリンパ細胞のネットワークである。MALT は、呼吸器、生殖器、消化器、眼の管を含むすべての粘膜器官の主要成分である。これらの粘膜器官間では、免疫細胞の制御された移動が起こることが知られている。しかし、ヒトの眼の防御における MALT の役割は完全には理解されていない。しかし、涙腺と結膜は、免疫グロブリンとリンパ組織の両方の分泌を介して眼の防御に寄与することが知られている。後者は、リンパ濾胞の塊と拡散リンパ組織に組織化されていると考えられている。^[5] MALT の濾胞型では、抗原は濾胞に取り込まれ、抗原提示細胞によってリンパ球に提示される。これにより、免疫反応を実行する B 細胞と T 細胞が活性化される。一方、びまん性リンパ組織は主に散在するエフェクター細胞で構成されています。^[6]一般的に、両方の経路は結膜を含む粘膜組織内の免疫細胞の活性化と移動につながります。

結膜は、強膜（白目）とまぶたの内側を覆い、下層組織と周囲組織に栄養分を供給します。結膜は、角膜に最も近い血管組織の一つでもあります。そのため、角膜の免疫成分の主な供給源となっています。結膜は、涙腺のようにIgAを産生するだけでなく、マクロファージ、好中球、肥満細胞、リンパ球、および一般的な粘膜免疫系の他の側面も含んでいます。^[6] MALT経路の他の部分と同様に、結膜には、思春期に発達して老年期に減少するリンパ濾胞と、拡散リンパ組織があることがわかっています。結膜には、T細胞免疫応答の調節や、自然免疫応答と獲得免疫応答の両方の媒介に役割を果たすマクロファージもあります。

涙液層は脂質層、水性層、ムチン層の3層から構成されています。^[8]これらの層は、滑らかな表面を作って屈折を促進し、まぶたの動きを滑らかにし、酸素や二酸化炭素などのガスを受動的に輸送し、角膜を保護する役割を果たしています。この最後の機能は、涙液層内のさまざまな層の機能によって実現されています。涙は角膜上皮細胞を湿潤環境に浸し、乾燥や弱化を防ぎます。しかし、涙液層の液体層には、リゾチーム、ラクトフェリン、リポカリン、ベータリジンの存在による抗菌特性もあり、細菌細胞壁の溶解、細菌やウイルスの結合の防止、炎症、解毒などの病原体防御を促進します。さらに、白血球は涙液層を介して角膜表面に輸送され、毒性物質と残骸の両方が涙液層によって希釈され洗い流されます。^[9]涙液には免疫グロブリン、特にIgAも含まれており、血清よりもかなり高い濃度で含まれています。IgAは細菌の結合を防ぐことが示されています。涙液中に存在する別の免疫グロブリンであるIgGとともに、IgAはウイルスを中和し、細菌に結合して、他の経路を介した細菌の検出を助けること もできます。

角膜上皮細胞は、タイトジャンクションを介して体の他の部分から効果的に分離されている眼房の内部に微生物が到達するのを防ぐ物理的な障壁を提供します。同時に、角膜上皮細胞はサイトカインを分泌して微生物防御を活性化します。^[10]サイトカインの1つであるインターロイキン（IL）-1αは上皮細胞に蓄えられ、感染や外傷によって細胞膜が破裂すると自動的に放出されます。しかし、IL-1αの長期的な影響は、角膜への免疫浸潤の増強だけでなく、新生血管形成（新しい血管の形成）にもつながり、角膜の透明性の喪失につながる可能性があります。そのため、角膜はIL-1α拮抗薬であるIL-1RNを分泌することもわかっています。これは、角膜への白血球の浸潤を減らし、新生血管形成を抑制します。どちらも視力の維持に役立ちます。^[11]

角膜実質内に散在する扁平細胞。このまばらな細胞集団の主な役割は、それらを取り囲むコラーゲン層状構造の細胞外マトリックスを維持することだと考えられている。しかし、角膜実質細胞は病原体の侵入時に防御的な役割も果たしている。角膜実質細胞は、IL-1α（角膜上皮細胞から分泌される）および腫瘍壊死因子（TNF）-αの影響を受け、IL-6およびディフェンシンの両方を生成する。これらのうち、前者は他のインターロイキンと相乗的に結合して、他の免疫面の共刺激を増加させ、抗体分泌を増加させることがわかっている。後者のディフェンシンは、細菌、真菌、およびウイルスに対する広範囲の抗菌作用と、損傷した上皮細胞の治癒を促進する作用を有する。^{[12] [13]}また、角膜実質細胞から分泌される分泌型ディフェンシンの存在が角膜移植拒絶反応と相関していることも判明しており、^[14]これらのペプチドが組織拒絶反応に関与している可能性を示唆している。さらに、角膜実質細胞は単純ヘルペスウイルス感染症において好中球を誘引するIL-8を分泌することも判明している。^[15]

角膜神経は、角膜表面の異物の存在を感知することで防御の役割を果たします。これにより、涙液分泌の増加、瞬き、神経ペプチドの放出などの反射反応が起こり、サイトカインの活性化を誘発します。^[16]

• TGFベータ-免疫特権の維持に重要

• 眼の免疫特権 - J. Wayne Streilein、Karger Gazette。