G-CSF 顆粒球の形成を刺激するペプチドホルモンです。したがって、免疫系の機能にとって非常に重要です。ホルモンはまた、好中球の産生を刺激するために、免疫系が著しく弱まった患者に薬物として与えられます。
G-CSFとは
G-CSFは名前の略語です 顆粒球コロニー刺激因子。それは多能性幹細胞からの顆粒球の形成を刺激するペプチドホルモンです。顆粒球コロニー刺激因子は、サイトカインに属しています。
一般に、サイトカインは免疫細胞の増殖に関与し、免疫応答を制御するタンパク質です。サイトカインにはさまざまな種類があります。ペプチドホルモンG-CSFはコロニー刺激因子の1つです。化学的には、ヒトG-CSFは174アミノ酸からなる糖タンパク質であり、133番の位置にヒドロキシル基がグリコシル化されているアミノ酸スレオニンがあります。グリコシル化部位の分子の非タンパク質構成部分は、分子量の約4パーセントです。これは、α-N-アセチル-ノイラミン酸、N-アセチル-ガラクトサミン、およびβ-ガラクトースの成分で構成されています。
グリコシル化はタンパク質に安定化効果をもたらします。同時に、現在の感染源に対抗するために成熟顆粒球を活性化するなど、特定の機能においても重要な役割を果たします。 G-CSFには、タンパク質の二次構造を決定する2つのジスルフィド橋も含まれています。 G-CSFのコーディング遺伝子は、ヒトの17番染色体にあります。
機能、効果、タスク
前述のように、G-CSFは免疫システムの重要な要素です。それは、造血系（造血系またはプレCFU）の未成熟な前駆細胞を刺激して、分化および増殖させる。これは、G-CSFの影響下にある未分化の多能性幹細胞が顆粒球に分化し、細胞分裂を介して増殖することを意味します。
顆粒球は、いわゆる食細胞として機能する好中球の白血球です。これらは、生物が細菌に感染したときに有効になります。すべての細菌感染により、食細胞は未分化の前駆細胞から増殖します。 G-CSFはまた、成熟した顆粒球を刺激して感染源に移動し、そこで細菌を殺します。この機能では、分子はそのグリコシル化結合残基によってサポートされます。したがって、感染源では、G-CSFは顆粒球での過酸化水素の形成を増加させ、細菌の殺滅をさらに効果的にします。
G-CSFの3番目の機能は、造血前駆細胞を骨髄内の環境から分離させることです。その結果、これらの細胞のいくつかは末梢血に入ります。 G-CSFをさらに服用すると、このプロセスを繰り返すことができ、多能性幹細胞が血中に蓄積します。このプロセスは、アフェレーシスとも呼ばれます。アフェレーシスは、幹細胞ドナーまたは強力な化学療法に曝された患者に有用であることが証明されています。このようにして、化学療法患者は、幹細胞が豊富な自分の血液を再び移植することができます。
一方、幹細胞ドナーは、骨髄提供の代わりに通常の献血を行うことができます。したがって、G-CSFは医薬品として機能し、慢性好中球減少症（好中球顆粒球の減少）、化学療法または幹細胞移植で使用されます。
教育、発生、特性および最適値
G-CSFは、生物の複雑な恒常性ネットワークに組み込まれています。顆粒球コロニー刺激因子は、免疫系と内分泌系の両方の一部です。骨髄の多能性幹細胞と成熟した好中球顆粒球は、G-CSFの受容体を持っています。
必要な場合、G-CSFのタンパク質は受容体に結合し、その効果が確実に現れるようにします。すべての生物は独自のG-CSFを形成します。ただし、重症の感染症、化学療法、または一般的な免疫不全などの必要性が高まる場合は、ホルモンを皮下注射する必要があります。よく知られている薬はペグフィルグラスチムとリペグフィルグラスチムです。これらは、CHO細胞（チャイニーズハムスター卵巣）などの特定の哺乳動物細胞から、または大腸菌から組換えにより生成されます。アミノ酸配列は、両方の生産形態で同一です。
グリコシル化には違いがあるかもしれません。ただし、新しい製品は元のG-CSFと同じ位置でグリコシル化されています。 PEG化などの特定の形態の処理は、有効性を変えずに使用した場合に、薬剤の耐性と半減期を増加させます。この目的のために、G-CSFはポリエチレングリコールに化学的に結合されています。
病気と障害
G-CSFを使用すると、副作用が生じることもあります。骨と筋肉の痛みが最も一般的です。これには、吐き気、嘔吐、食欲不振、下痢が伴うことがよくあります。粘膜の炎症や脱毛も起こります。不満は好中球の形成の増加の結果であり、免疫反応の増加を引き起こします。
特に咳、息切れ、発熱の原因となる肺への浸潤はあまり観察されません。これは、いわゆる急性呼吸窮迫症候群（ARDS）につながる可能性もあります。これは、外部の損傷因子に対する肺の集中的な反応を示しています。脾臓が大きくなりすぎて破裂することがあります。別の症状は、白血球増加症の増加、すなわち白血球の形成の増加です。鎌状赤血球貧血の存在下では、G-CSFを使用してはなりません。アメリカの研究によると、ここでは重篤な副作用が発生する可能性があり、その一部は多臓器不全に至ることさえあります。
しかし、多くの研究はまた症状が通常可逆的であることを示しています。 G-CSFによる治療を中止すると、副作用もなくなります。 G-CSFによる治療中は好中球の形成が増加しますが、これまでのところ、白血病を発症するリスクの増加は見られていません。
