慢性肝疾患（CLD）が世界的に深刻な問題になっている。
パンデミックによるアルコール消費量の増加で、さらに患者数が増加するのではと予想している。
肥満、アルコールの過剰摂取、胆汁うっ滞は低悪性度の炎症と進行する線維化を誘発し、肝細胞がんを含む末期肝疾患の合併症を発症させる基盤となる。
CLDの病態は腸管にも及び、腸内細菌叢の異常、胆汁酸の調節異常、腸管バリアーの破壊が特徴的。
CLDの進行と腸管バリアーの破壊においてマクロファージ（MF）が重要な役割を果たしている。
しかし、現在までに腸-肝臓軸障害がCLDの病因における肝および腸のマクロファージプールにどのような影響を与えるかについての詳細な調査は少ない。
マクロファージは腸管や肝臓の炎症において、初期の炎症反応を促進するだけでなく疾患からの回復を促すなど、腸や肝臓の炎症反応に重要な役割を果たしている。複数の前臨床データから、特定のMF集団が治療標的となる可能性が治療標的となる可能性が高まり、MFが腸の炎症や肝臓疾患の治療に役立つことが示されている。
このような背景を踏まえ、リンクの総説は腸および肝臓のMFプールの構成とホメオスタシスおよび腸肝軸の乱れにおけるMFの特異的な機能に焦点を当て、脂肪肝（NAFLD）、アルコール性肝障害（ALD）、原発性硬化性胆管炎（PSC）、線維症／肝硬変、および肝癌（HCC）について具体的に考察している。
簡単ではあるがまとめてみた。
The Gut–Liver Axis in Chronic Liver Disease: A Macrophage Perspective
腸肝軸
腸肝軸とは、腸と肝臓が解剖学的・生理学的に密接な関係にあることを指す。
肝臓と腸は全身循環と外部によって連続的に接続されており、第一および第二の免疫調節監視システムとして戦略的に組織されている。
腸管粘膜の粘液層には上皮細胞由来の抗菌ペプチドや、B細胞から分泌されるIgAが含まれており、これらが常在する腸内細菌を調整する作用を持つ。
さらに、上皮内リンパ球の異種集団も存在しており、管腔内の免疫システムに貢献している。
肝臓は第二のファイアウォールとして機能しており、ゆっくりと流れる血管系には、リンパ節に移動することなく抗原提示が可能な特殊な肝内・肝周囲滞留細胞が蓄えられている。
KCs（常駐型肝MF）と肝DC（樹状細胞）は、門脈血に含まれる腸由来の微生物やMAMP（病原菌構成成分）を除去するために戦略的に配置されている。
肝臓は胆汁（BA）を分泌することで病原性微生物の過剰増殖を防ぎ、腸内のユービオシスに貢献している。
さらに、BAは多量栄養素の代謝、腸のバリアー機能、さらには抗酸化作用な抗炎症作用などさまざまな役割を担っている。
BAのホメオスタシスは、ファルネソイドX受容体、プレグナンX受容体、ビタミンD受容体などの核内受容体と武田薬品のGタンパク質共役型受容体5が関与するシグナル伝達経路を介して厳密に制御されており、これらの受容体は腸管組織と肝組織の両方に発現している。
腸肝軸の恒常性維持に関わるマクロファージ MF（ギリシャ語で「大食漢」）はその典型的な機能である食作用にちなんで命名され、炎症や感染症において極めて重要な役割を果たしている。
現在多くの研究によって、MFが組織の発生、恒常性、修復に重要な役割を果たしていることが証明されている。MFは、発生、再生能力、可塑性、分極性、（ニッチに特有の）機能性などの点で異質な集団であり、組織に特有の文脈で考える必要がある。
MFプールの構成は、微小環境に大きく依存的で、異なる組織間や特定の組織における恒常的な状態と病的な状態の間で大きく変化する可能性がある。
最近の研究で、腸管には部位特異的な表現型と機能を持つ不均一なMF集団が存在することが明らかになっている。
定常状態のMFは高い食作用を持ち、食物抗原や無害な微生物に反応しても静止する。
粘膜固有層MFは、腸管内をサンプリングして樹状細胞に抗原を提示することで、経口耐性の誘導に関与している。自己再生するサブセットは、腸の神経細胞や血管の近くに存在することがわかった。粘膜固有層以下では、粘膜下層と腸管神経叢の両方でMFがミクログリアに富む遺伝子を高発現していることが報告されており、神経細胞集団の維持に重要な役割を果たしていると考えられている。
粘膜下の自己再生した血管関連MFは血管新生関連遺伝子を発現し、腸管の血管バリアーの維持に貢献していることが示唆されている。
ホメオスタシスでは、肝常在MFまたはクッパー細胞は肝臓の免疫細胞の中でも最も多く存在する細胞で、80％を占めている。
洞門に位置するMFは、他の非実質性肝細胞と継続的に相互作用している。
副鼻腔内のMFは他の肝細胞と継続的に相互作用し、全身および腸由来の病原体の貪食、パターン認識受容体の高発現、いくつかの免疫細胞の産生を通じて、免疫寛容を調整している。
クッパー細胞（KC）サブセットは主に代謝機能に特化し、肝類洞内皮細胞にのみ存在すると考えられていたマーカーを発現している。これらのKCは免疫調整機能を持つKCとは異なる転写プロファイルを示し、KCコアシグネチャーを発現しており、胚由来のものであることがわかっている。
肝被膜MFや腹膜MFなど、他の異なるMFサブセットも肝MFプールの一部と考えられている。これらの様々な肝MFサブセットの特徴は、特にその表面マーカーの発現という点である。
慢性肝疾患における腸-肝臓軸の乱れに伴うマクロファージ
慢性肝疾患は、肝MFの集団の変化と関連している。
肝MFが高濃度の損傷関連分子パターン(DAMPs）／MAMPsに高濃度でさらされると、肝MFは炎症性表現型に偏り、炎症性サイトカインやケモカインを産生して他の炎症性細胞を引き寄せる。
一般的には、KCの活性化が炎症の開始を促すと考えられてきたが、多くの研究では疾患の発症および進行に対するKCおよび門脈単球由来マクロファージ（MoMF）の寄与は、病因およびモデルに大きく依存することを示す研究が増えている。
CLDに関連する重要なMAMPは肝MFを活性化する。
実際NAFLD患者では、リポポリサッカライド（LPS）による肝MFの活性化は、炎症や線維化と関連しています。
LPSに加えて、他の腸内細菌由来の代謝物も肝MF系免疫に関与している。
腸内細菌叢依存性のトリプトファン代謝物は、肝MFによる炎症性サイトカインの産生を減少させるが、高脂肪食（HFD）を摂取したマウスではこれが枯渇している。
また腸内細菌叢の異常は真菌の影響の可能性もある。
マウスにエタノールを慢性的に投与すると、腸内のマイコバイオームが変化し、β-グルカンの肝臓への移行が増加し、肝MFによる肝障害と炎症が引き起こされる。CLDにおけるMAMPを介したMFの活性化を防ぐための効果的な戦略は、抗生物質、プロバイオティクス、糞便微生物叢移植を用いた真菌症の回復かもしれない。
腸のMFは、実験的にもヒトの炎症性腸疾患（IBD）でも広く研究されている。
慢性炎症性腸疾患では、MFが果たす炎症の低減や腸の線維化への影響が明らかになっている。
CLDは腸のホメオスタシスの乱れと炎症を伴うことが多く、肝硬変患者では腸のMFが腸の透過性を高める因子を発現していると提唱されている。
しかし、腸単球-MF集団がCLDの進行の様々な段階で、特に腸肝軸の調節障害と関連して、どの程度変化するのかについては知られていない。
・CLDにおける腸肝軸の調節不全についての説明。
非アルコール性脂肪肝（NAFLD）
非アルコール性脂肪肝は、末期肝疾患の主要な原因となる。
NAFLDは、単純な脂肪沈着から脂肪性肝炎（NASH）、そして末期の肝疾患までが含まれる。NAFLD患者の最大２０%が非アルコール性脂肪肝炎（NASH）を発症し、10-20%が肝硬変に移行する。NASH-肝硬変患者の約2-12%が肝細胞癌（HCC）を発症する。
NAFLDは、座りがちなライフスタイル、欧米型の食事、２型糖尿病、心血管疾患、肥満と強く関連している。
内臓脂肪の量はNAFLD/NASH発症の危険因子で、脂肪組織のMFはNAFLDの発症に関与する。
一般的にMFの活性化は、NASHの重症度と関連し、食生活のパターンとも相関している。
食生活は、NAFLD発症の主要な危険因子であり、腸肝軸に大きな影響を与える。西洋食を1ヶ月間摂取すると、エンドトキシン血症が誘発され]、ヒトおよび実験的NAFLDの両方において腸内細菌叢の異常との関連がみられる。
腸内細菌叢の異常は様々なNAFLDモデルで観察され、NAFLD患者の様々な病期における特異的な微生物シグネチャーを報告する研究が増えてる。
・BAは脂肪の代謝に関与しており、高脂肪食は胆汁プールの変化を誘発し、それが腸内細菌叢の変化の原因となる。
脂質消費量の増加とは別に、果糖入り飲料の摂取もNAFLDと強く相関している。
フラクトースは腸管タイトジャンクションのタンパク質ニトロ化を引き起こし、腸管リークの増加、エンドトキシン血症、脂肪性肝炎を引き起こす。さらに、果糖は腸内細菌叢を直接調節して腸内細菌叢の乱れを引き起こし、腸管漏出性をさらに高め、エンドトキシン血症を増加させる。
高脂肪食を与えられたマウスは、腸内のバリア機能が低下し、高脂肪食による肝障害の影響を受けやすくなることがわかっている。加えて、高脂肪食は大腸炎を悪化させることが報告されている。
大腸炎とそれに伴うバリアーの破壊は、高脂肪食誘発のNAFLDを悪化させ、NAFLDからNASHへの進行を促すことが示されている。
CD9+ CD63+ GPNMB+ TREM2+ SPP1+が傷害を受けた肝臓で確認された研究がいくつかる。これらのMFは、脂質を多く含むアポトーシス肝細胞やデスミン陽性領域とco-locationをとり、線維化の程度と比例している。同様のMF表現型は、高脂肪食肥育マウスの脂肪組織でも報告されており、マウスの肝線維性瘢痕でも報告されている。この表現型はNAFLDや肝硬変の患者にも見られる。
飽和脂肪酸は、炎症性遺伝子の発現を誘発することが知られている。
マクロファージスカベンジャー受容体1（MSR1）をin vitroでブロックすると、飽和脂肪酸によるMFの炎症性遺伝子の発現が減少し、抗MSR1抗体をin vivoで投与すると、NAFLDマウスモデルにおける肝臓の炎症が改善された。
レスベラトロールはALDの保護剤であり、HFD摂取マウスのNAFLDを改善することが報告されている。
同様に、天然のポリメトキシル化フラボンであるノビレチンは、in vivoおよびin vitroにおいてMFの割合と抗炎症因子の発現を有意に増加させた。
アルコール性肝疾患
肝硬変に関連する死亡率の約半分はアルコールが原因で、アルコール性肝疾患は、脂肪肝、アルコール性肝炎、肝硬変およびその合併症に至るまでの病理学的スペクトラムで構成されている。
脂肪肝は、1日あたりのエタノール摂取量が40gを超えるほとんどの飲酒者に共通して見られるが発症するのは3分の1程度である。
アルコール摂取の停止は効果的な治療法であるが、アルコール依存症患者の禁酒は簡単ではない。
エタノールの毒性によって傷ついた肝細胞はDAMPsを放出し、これが肝MFを活性化し、炎症性サイトカインおよびケモカインの分泌を誘発し、好中球および骨髄由来MF（BMDM）の肝臓への動員を促進する。MF活性化マーカーの肝臓での遺伝子発現レベルと血清レベルは、肝硬変の病期と相関している。
さらに、sCD163やsCD206などのMF活性化マーカーの血清レベルは、肝硬変患者の死亡率の上昇と関連している。
しかし、活性化マーカーの総量が、肝MFに由来する割合だけを反映しているのか、それとも腸管を含む他の免疫細胞も寄与しているのかは不明である。
アルコールはまず、腸管の複雑な環境と相互作用する。アルコールとその代謝物は、粘液層を破壊し、腸管上皮対し毒性を示し、タイトジャンクション（TJ）に有害な影響を及ぼす。
ALDではTJタンパク質の腸内発現が減少していることが報告されている。
エタノールの慢性的な摂取は、腸内細菌の異常を引き起こし、最近ではヒトの糞便中の微生物シグネチャが、アルコール摂取とアルコール依存症を識別できることが示された。
従来のマウスでは、7日間のアルコール摂取により腸内細菌叢の異常が起こり、
この腸内細菌型を無菌マウスに移植すると、腸の炎症やリーキーガットが誘発される。無菌マウスでは、従来のマウスと比較して1回のアルコール摂取でより多くの肝障害が発生したことから、エタノールによる肝障害において、腸内細菌叢が保護的な役割を果たしていることが示唆された。
腸内環境の悪化、細菌の過剰繁殖、腸管バリアーの破壊によりMFはますます多くの抗原にさらされることになる。
興味深いことに、ラットの空腸粘膜やマウスの近位結腸では、慢性的なアルコール摂取によりMFの数が著しく減少していた。
現在、ALDの治療戦略として腸内細菌叢の調整と腸管バリアの強化が検討されている。プレバイオティクスやプロバイオティクス、特定の食品の摂取、栄養素の補給、またはこれらを組み合わせた食事介入が、ALDモデルと患者の両方でこれまでに最も広く検証されているアプローチである。
アルコールによって引き起こされた腸管バリアーの崩壊では、腸内細菌が門脈を経由して肝臓に到達し、肝MFを活性化する。
マウスの急性アルコール暴露モデルでは、3日後に肝MFの30％が減少したが、7日後には回復した。エタノールを長期間摂取したマウス（4 週間）のマウスでは、CD11bhi F4/80int Ly6C+細胞が増加したのに対し、CD11blo F4/80hi Ly6C細胞は減少した[242]。重要なのは、これらのLy6C+細胞はさらに、炎症促進性と回復性をそれぞれ持つLy6ChiとLy6Clo細胞に分けられたことである。
NAFLDと同様に、ALDにおいてもMFの表現型を調節することが治療戦略として検討されている。
他の研究者らは最近、脱メチル化剤であるデシタビンを用いてZSWIM3レベルを回復させると，エタノールによる肝障害が緩和され，in vivoでの炎症反応が減少することを示した。さらに、肝F4/80+ MFでカンナビノイド2受容体を活性化すると抗炎症表現型が促進され、オートファジーを介してエタノール誘発肝障害から保護されることがわかった。
原発性硬化性脊柱管炎
原発性硬化性胆管炎(PSC)は、腸肝軸障害を特徴とするCLDの原型で、多巣性の線維性炎症性胆管狭窄が胆汁うっ滞と進行性肝障害を引き起こす稀な肝疾患である。
PSCは一般的に中年男性に発症し、無症状の経過をたどることが多いため、偶然診断されることも少なくない。
現在、承認された薬理学的アプローチは不足しておりPSC患者のほとんどは最終的に肝移植を必要とする。
PSC患者の最大80%がクローン病と潰瘍性大腸炎（UC）を含むIBDを有しており、その大部分が大腸炎と診断される。
一方、PSCを発症するIBD患者は最大でも10％に過ぎない。
病因には、異常な粘膜リンパ球ホーミング、異常な胆汁代謝／シグナル伝達、腸管バリアーの崩壊、腸内細菌異常が提案されている。
ヒトでにおけるPSCは腸内細菌の異常との関連性が高く、腸内細菌のシグネチャーの違いによりPSC患者を健常者から識別することができる。
PSC-IBDにおける大腸の炎症は、潰瘍性大腸炎と同様にTh17細胞の浸潤が亢進していることがわかった。しかし、PSC-IBDのトランスクリプトームは、UCとは異なって複数の胆汁制御パスウェイの制御異常が増加しており、これは腸内細菌の異常によって媒介されている可能性がある。
最近のメタアナリシスで発表されたように、抗生物質、特にバンコマイシンは、胆汁うっ滞マーカーを有意に減少させ、Mayoリスクスコアを低下させる。
抗生物質の他に、糞便微生物移植も有望であると思われ、PSC患者10人のうち3人がアルカリホスファターゼ値を50%減少させたオープンラベルのパイロット研究がある。明らかに、この方法はまだ臨床的な検証が必要であり、より厳密な安全性試験が必要。
様々な胆汁うっ滞モデルを用いたいくつかの研究で腸のホメオスタシスの乱れが報告されており、腸内細菌叢の変化を含む腸肝軸の調節障害が肝障害の原因となることが示されている。
腸内細菌叢の乱れは、総胆管結紮（CBDL）多剤耐性-2 KO（Mdr2-/-）、胆汁うっ滞モデル、およびNOD.c3c4胆道炎モデルで報告されている。これらのモデルの無菌モデルでは肝障害の軽減または悪化が見られた。
他の研究者らが報告したMdr2-/-における腸内細菌叢の保護的役割とは対照的に、同じモデルを用いた別の研究では、抗生物質の投与が肝障害を改善し、Mdr2-/-の腸型の糞便微生物を野生型マウスに移植すると、自然に肝障害が引き起こされることが示され、胆汁性肝障害における腸内細菌叢の病原的役割が強調された。
さらに、Klebsiella pneumoniaを含む3種類の細菌株をヒトPSCの糞便カクテルに同定したが、これらの細菌株は孔の形成を介して腸の漏れを増加させ、肝臓の炎症を引き起こしたことから、PSCの細菌叢がバリアーの崩壊を介して肝臓のホメオスタシスに悪影響を及ぼす可能性を強調している。
PSCに関連する肝MFの役割に関する研究は急速に進んでいる。
PSC患者の肝臓では、IBDの有無にかかわらずCD68+ MFが類洞周囲および皮質周囲に集積しており、CD68+ CD206+ MFは他の肝疾患と比較してより多く存在している。
MFは胆管細胞の増殖を抑制し、胆管症に伴う肝障害を永続させる可能性がある。これはPSCにおける単球/MFの動員を標的とする可能性を強調している。
肝線維化／肝硬変
肝硬変における肝構造および血管系の障害は、再生性小結節の存在と広範な線維性瘢痕組織の形成によって特徴づけられ、肝機能障害、門脈圧亢進、および肝癌発生のリスク増大と関連している。他の複数の臓器系への影響に加えて、肝硬変は消化器系の機能障害と関連し、肝硬変の発症と悪化における腸肝軸の関係が強調されている。
肝硬変患者の腸内細菌叢は、腸管透過性の亢進、腸管炎症、免疫障害と相まって、有益な細菌と病原性のある細菌との間の不均衡と小腸細菌の過剰増殖を示し、肝臓および全身の免疫系の慢性的な活性化を誘発することで肝硬変の進行に寄与している。
転移したMAMPsと肝MFの表面に発現しているTLRとの相互作用により、いくつかの炎症性サイトカイン、ケモカイン、一酸化窒素、および活性酸素種が産生される。さらに、CD4+T細胞や単球などの免疫細胞の動員、血管透過性の亢進、肝細胞のアポトーシスやネクローシスの誘導などを通じて、肝臓の炎症を助長する。その結果、肝構造と血管系の乱れは最終的に門脈圧亢進を引き起こし、腸管低灌流とそれに続く低酸素症を介した腸管損傷を引き起こす。
線維化を介した肝障害は、腸管バリアーの崩壊を介したBacterial Translocation（BT）の結果であるだけでなく、BTの原因にもなっている。
代償性肝硬変ではBTはMAMPsに限定され、非代償性肝硬変ではBTが発生可能な程度まで腸管透過性が増大する。活性化された腸管粘膜細胞は、単球の動員や活性化、分極化に関与するサイトカインやケモカインを分泌することで肝硬変における腸管バリアーの崩壊とそれに続く病的BTに重要な役割を果たしている。
肝臓では、持続的な肝損傷関連DAMPsへの曝露に加えて、有害なMAMPsの腸内移行が増加すると、パターン認識受容体を介して常在するKCが活性化され、その結果、CXCL1-、CXCL2-、CXCL8依存的な好中球やいくつかのCCLsを介したLy6Chi単球の動員が起こる。
CCL/CCRを薬理学的に阻害したり、遺伝的に欠損させたりすることで、線維化モデルマウスの疾患が軽減されたことから、線維化における単球の動員の重要性が強調されている。
マウスでは、常駐しているKCsと浸潤したMoMFの両方がTGF-β、PDGF、ガレクチン-3、SPP1などの因子を分泌することで、肝線維化の進行を促進する。
さらに、マウスの肝MFは炎症性サイトカインであるIL-1βとTNF-αを分泌することで、これらの活性化した造血幹細胞の生存にも関与している。
ヒトでは、炎症性の単球由来のCD14+ CD16++ MFが線維化の進行中に観察され、in vitroで造血幹細胞を活性化することが示されている。
マウスの肝線維症モデルは、ヒトの疾患の主要な病理学的・分子的特徴を完全には模倣できないにもかかわらず、両種の間にはいくつかの重要な類似点が存在する。例えば、KCの活性化におけるTREM1の関与や、単球の動員におけるCCL2-CCR2軸の役割などである。
肝MFは線維化を促進する役割を担っているにもかかわらず、線維化の解消にも重要な役割を果たしている。肝MFはその不均質性と可塑性により、状況や時間に依存した線維化機能も発揮する。
マウスでは、Ly6ChiからLy6Clo肝MFへと食細胞の表現型が切り替わった後に、修復性MFが発生する。これらのMFは、MMP9、MMP12、MMP13などの細胞外マトリックス分解酵素（MMP）の発現、インスリン様成長因子-1、VEGF、M-CSFなどの局所成長因子レベルの上昇、TRAILの発現による筋線維芽細胞のアポトーシス促進を介して線維化の解消を促す。
他の研究者は循環単球や肝MFに発現するCX3CR1と、主に肝細胞や造血幹細胞に由来するCX3CL1の相互作用が肝線維症モデルマウスにおける肝の炎症や線維化を抑制し、これはMoMFの分化と生存を制御することによるものであることを示した。肝硬変患者では、CX3CR1とCX3CL1の両方の肝臓での発現がダウンレギュレートされている。
肝線維症さらには肝硬変は可逆的なプロセスであることが示されているため、肝MFプールの組成を調節して線維化の解消を図ることは、妥当な治療戦略である。
肝細胞癌（Hepatocellular Carcinoma）
肝細胞癌は世界で6番目に多い癌種である。
肝細胞癌の危険因子としては、慢性的なHBVおよびHCV感染が最も一般的であり、次いで過度のアルコール摂取、肥満、糖尿病および アフラトキシンへの暴露 となる。肝細胞癌患者の80-90%は、背景に肝硬変がある状態で肝細胞癌が発生している。
慢性的な炎症は悪性新生物の前段階に有利に働き、肝癌の発生はCLDスペクトルの終わりを意味する。肝硬変は壊死性の炎症と慢性的な低酸素関連の酸化ストレスと関連しており、反復的な傷害を媒介とした肝細胞の再生と、それに続く再生結節の出現を誘発する。
CLD関連の肝細胞癌では、腸内細菌叢の変化と腸管バリアーの破壊が相まって、肝の炎症と線維形成を媒介して肝細胞癌を促進する病原性BTが顕著に現れている。
実際、ペニシリンによる腸内細菌異常症や黄砂による腸内炎症は、実験的に肝細胞癌の腫瘍形成を促進することがわかっている。
結論
腸管と肝臓の両方のシグナルが、CLDに関連する炎症、線維形成、肝発癌に寄与していることがわかった。
さらに、腸管バリアーの破壊、腸由来のシグナル、腸内細菌の異常が肝MFの動員、分極、機能にどのように関与しているのかについては十分に解明されていないが、特にCLDは腸肝軸の乱れと密接に関連していることから、魅力的な（免疫）治療のターゲットになる可能性がある。
特に腸内細菌叢の質的・量的な変化を回復させることが、効果的なCLD治療につながるかどうかについては、さらなる検討が必要である。