椎間板変性と自然ヘルニアの吸収におけるTWEAKとTSLP

TWEAK and TSLP in disc degeneration and spontaneous hernia resorption.

• Tetsuro Ohba
• Hirotaka Haro

抄録

椎間板の自然変性は、自己免疫性の炎症反応を誘発し、それに伴う炎症によって引き起こされる。炎症反応を介した椎間板変性と自然ヘルニア吸収には、様々なサイトカインによる椎間板調節の内在的・外在的メカニズムの両方が関与している。このナラティブレビューの大きな目的は、椎間板疾患におけるサイトカインの潜在的な役割についてのこれまでの知見を集約し、今後の研究の方向性を明らかにすることであった。腫瘍壊死因子α（TNF-α）スーパーファミリーの一種であるTNF-like weak inducer of apoptosis（TWEAK）は、椎間板内で自発的に発現し、慢性的ではあるが比較的弱い炎症反応を誘導することで、軟骨マトリックスの形成を抑制し、マトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）の産生を誘導する。これまでに、TWEAKは椎間板における軟骨マトリックスの産生を抑制し、MMP-3のさらなる発現を誘導することで、椎間板変性に関与していることを明らかにしてきましたが、今回の研究では、TWEAKが椎間板変性に関与していることを明らかにしました。胸腺間質リンパポエチン（TSLP）は、主に上皮細胞で発現し、アレルギー性疾患の耐性低下時に炎症を誘導する。椎間板疾患では、TSLPが単球化学吸引性タンパク質-1（MCP-1）やマクロファージ炎症性タンパク質-1α（MIP-1α）の産生を促進することで免疫不全細胞の椎間板への移動を誘導し、これらの細胞が椎間板ヘルニア組織の吸収に関与している可能性があることを明らかにしました。TWEAKとTSLPの重要な役割を考慮して、これらの因子と椎間板変性への関与についての現在の理解をレビューします。

Spontaneous degeneration of an intervertebral disc is caused by inflammation that accompanies exposure of the avascular nucleus pulposus to circulation, triggering an autoimmune inflammatory reaction. Both intrinsic and extrinsic mechanisms of IVD regulation by various cytokines are involved in disc degeneration and spontaneous hernia resorption through inflammatory responses. The major goal of this narrative review was to assemble our past findings about the potential role of cytokines in disc diseases and to clarify directions for future research. A member of the tumor necrosis factor-α (TNF-α) superfamily, TNF-like weak inducer of apoptosis (TWEAK) is constitutively expressed in the intervertebral disc, and induces a chronic, but relatively weak inflammatory response, thereby suppressing the formation of cartilage matrix and inducing production of matrix metalloproteinases (MMPs). Previously we indicated that TWEAK is involved in intervertebral disc degeneration by inhibiting the production of cartilage matrix in the intervertebral disc, and inducing the further expression of MMP-3. Thymic stromal lymphopoietin (TSLP) is expressed primarily by epithelial cells, and induces inflammation at the time of tolerance failure in allergic disease. We found TSLP induced migration of immunocompetent cells to the disc in intervertebral disc disease by promoting the production of monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) and macrophage inflammatory protein-1 alpha (MIP-1α) by the intervertebral disc and these cells may be involved in the resorption of herniated disc tissue. Considering the pivotal role of TWEAK and TSLP we review our current understanding of these factors and their involvement in disc degeneration.

© 2019 The Authors. JOR Spine published by Wiley Periodicals, Inc. on behalf of Orthopaedic Research Society.