ヒト肝組織で確認された免疫細胞構成の変化

代謝機能障害関連脂肪肝炎（MASH）患者の肝臓では、常在免疫細胞であるクッパー細胞が減少し、脂質代謝や炎症反応に関わるGPNMB陽性マクロファージが増加する傾向が確認された。Nature Geneticsに掲載されたこの研究は、ヒト肝組織の遺伝子発現、タンパク質、細胞の位置を併せて解析し、この細胞集団が局在や疾患段階によって異なる特徴を示すと報告した。

代謝機能障害関連脂肪性肝疾患（MASLD）は、単純性脂肪肝から、炎症と肝細胞障害を伴うMASHまでを含む。マクロファージは脂質や細胞残骸を除去する一方、炎症反応にも関与する。しかし、従来の大まかな細胞分類では患者組織に見られる多様性を説明しにくかった。動物モデルでの観察結果をヒトの疾患にそのまま当てはめることが難しいという問題も残っていた。

研究チームは、肝組織の病理所見が正常だった非肥満者4人と肥満者5人、単純性脂肪肝の患者4人、MASH患者5人の計18人の検体に、単一核RNAシーケンス解析（snRNA-seq）を適用した。高品質な核176,150個を解析し、別の組織検体で空間トランスクリプトーム解析と多重タンパク質染色を行い、結果を確認した。異なる疾患段階の検体を比較した研究設計であり、同じ患者が末期疾患へ進行する過程を長期追跡したものではない。

門脈域と肝実質で異なるマクロファージの特徴

MASLD検体ではクッパー細胞の減少と、代謝活性の高いマクロファージ（MetMac）の増加が観察された。単一核解析では、骨髄系細胞全体に占めるGPNMB陽性細胞の割合が、正常肝と単純性脂肪肝を合わせた非MASH群の5.7%に対し、MASH群では12%と高かった。GPNMB陽性集団の内部にも、LPLまたはHS3ST2の発現が高いサブグループがあり、単一の機能を持つ細胞群とはみなしにくい。

線維化ステージF3のMASH患者8人の生検を用いたGeoMx空間トランスクリプトーム解析では、品質管理を通過した77領域を比較し、局在ごとのマクロファージの特徴を調べた。別に実施したCosMx空間分子イメージングとMILAN多重タンパク質染色では、血管や胆管などが集まる門脈域だけでなく、肝実質にもGPNMB陽性マクロファージが検出された。特にCosMx解析では、脂肪肉芽腫や細胞残骸のある領域のGPNMB陽性細胞で、脂質代謝関連遺伝子LPLとFABP5の発現が高かった。門脈域に限局するのではなく、組織内の位置に応じて代謝・免疫特性が変わる集団との解釈が示された。

機能実験では、脂質除去と炎症反応の両方が確認された。ヒト肝組織切片を脂質で24時間処理すると、GPNMB陽性細胞の凝集と初期の脂肪肉芽腫形成が観察された。別のヒトTHP-1細胞株由来マクロファージ実験では、インターロイキン32（IL32）の処理により、脂質粒子の取り込みと細胞内エンドリソソーム分解活性が高まった。パルミチン酸で刺激した条件では、IL32は炎症関連遺伝子IL1Bの発現を高め、抗炎症関連遺伝子IL10の発現を低下させた。これらの結果は、組織で観察されたIL32発現肝細胞とマクロファージの相互作用を機能的に裏付けるが、この相互作用が患者体内で線維化を直接引き起こすことを証明したものではない。

血中マーカー候補と検証課題

研究チームは、MASLD患者206人と対照群10人の肝トランスクリプトームに加え、生検でMASLDが確認された患者247人の血清プロテオームも解析した。複数のマクロファージマーカーは疾患活動度・段階に応じた患者分類と関連し、血清では可溶性CD163、GPNMB、MSR1の有意な差が特に目立った。UK Biobank参加者53,030人の解析では、血中GPNMBと糖尿病などの代謝関連特性との関連も確認された。

この結果は非侵襲的評価の候補を示すが、生検の代替性能や治療効果を確立したものではない。一部のオミクス解析は標本数が少なく、単一核解析ではRNAの検出漏れがあり、空間解析では隣接細胞のシグナルが混入する可能性もある。組織学的に正常な対照組織も患者から得られたという限界が残る。今後は、マクロファージの脂質除去機能と炎症反応を分けて評価するとともに、より大規模な独立コホートで候補マーカーの臨床的有用性を検証する必要がある。

出典：Nature Genetics論文、Europe PMC公開全文。