なぜ熱が出るのでしょうか? それは「熱が細菌を殺す」というよりももっと複雑な理由です。

インフルエンザによる発熱の最中、自分の体がなぜ悪寒、発汗、発熱に伴う痛みを引き起こすのかと疑問に思うのは当然だ。新たな研究は、表面下で何が起こっているのかについての洞察を提供している。9月20日にサイエンス免疫学誌に掲載された研究によると、発熱のような体温は特定の免疫細胞の行動を変化させ、主要な感染防御細胞の活動を活発にし、代謝を変化させることで制御細胞の抑制を弱めるという。

この研究結果は、長らく謎とされてきた生物学的プロセスについての洞察を提供し、発熱がどのように感染症と闘うのかを部分的に説明するのに役立つ。しかし、この新しい研究は、免疫反応の暗い側面にも光を当てるかもしれない。研究者が特定した特定の生物学的経路は、長期の炎症に関連することが知られているがんリスクの増加に関与している可能性がある。つまり、「少しの発熱は良いが、高すぎる発熱は良くない」と、ヴァンダービルト大学医療センター（VUMC）の免疫生物学教授で、研究の主任著者であるジェフ・ラスメル氏は言う。

発熱は全身の温度が上昇することであり、通常は感染症に関連しています。炎症は、より局所的な体温上昇を伴い、怪我や病気によって起こります。温度が多くの生物学的プロセスにおいて重要な変数であることは以前から知られていますが、熱の機能、そしていわゆるサーモスタットが上がったときに免疫システムに何が起きているのかは、ほとんど理解されていないとラスメルは言います。「科学には良い答えがありません」と彼は言います。一般的に、熱は体内に侵入する微生物、つまり病気を引き起こす病原体を歓迎しにくくすると考えられてきましたが、「実際にはわかっていません」と彼は付け加えます。

新たな研究によると、現実は基本的な説明よりはるかに複雑であるようだ。方程式のまったく別の側面、つまり、私たち自身の細胞が過剰な熱にどう反応するかということも考慮すべきである。これまでの研究では、熱が活動を刺激することで免疫系を助けることが示唆されている。今週の研究は、細胞内レベルに至るまでその仕組みを説明している。

ラスメル氏と共著者らは、白血球のサブセットである数種類のT細胞が熱にどのように反応するかを調べた。研究室で培養された細胞を使った複数の実験で、華氏約102度の「中程度の熱」が、あるグループの汎用T細胞の代謝、増殖、および活動を増加させ、それが複数の免疫機能に分化することを発見した。同時に、一般的に免疫反応を抑制する制御性T細胞は機能不全に陥り、これは身体の防御システムの抑制が緩むことを意味する二重の否定的結果となった。

最後に、直感に反するが、ウイルスを撃退するのに重要なヘルパーT細胞の一種が、高温によってストレスを受けた。これらのTh1細胞の多くは、ストレスに反応して死んだ。しかし、生き残った細胞はスーパー細胞で、より速く作用し、より増殖力があった。「生き残った細胞は、ストレスを克服できる適応能力を持っている。長期的には優れているが、途中でこの難関を乗り越えなければならない」とラスメルは言う。

「このバランスは、通常の感染症の状況では論理的に意味をなします」と、VUMCの博士研究員で主任研究員のダレン・ハインツマン氏は言う。「抑制因子は悪化し、効果因子は改善することが望ましいのです」。しかし、落とし穴がある。

その後の実験で、科学者たちは観察された多くの変化の背後にあるメカニズムに焦点を絞った。細胞の代謝とミトコンドリアは極めて重要で、特に電子伝達鎖1と呼ばれる大きな代謝タンパク質が重要だった。細胞の燃料となるこのタンパク質複合体は、高温条件下では効率がはるかに低下した。ヘルパーT細胞で発生するのと同じ細胞ストレスは、おそらく体全体で発生しており、さまざまな細胞のミトコンドリアでDNA損傷を引き起こし、がんの増殖などにつながる可能性がある。「その熱と炎症が慢性化すると問題になります。自己免疫疾患などの症状では、これはあまり良いことではありません」とハインツマンは説明する。

大腸がんなどの特定のがんは、クローン病などの腸疾患による炎症と関連していることが知られています。現在、その理由について少なくとも1つの明確な仮説があります。「局所的な炎症に関連する熱は、このミトコンドリアのメカニズムによる可能性があり、最終的には[がんを促進する]突然変異に寄与する可能性があります」とラスメルはポピュラーサイエンスに語っています。

しかし、現時点ではそれは推測に過ぎないと、彼は付け加える。彼らはペトリ皿実験と、過去のマウスと人間の研究から得たデータから、彼らの理論が合格点であることを示すいくつかのデータを持っているが、その予感を確かめるには、実際の生体システムのさらなる研究が必要だ。動物の温度変化を研究することは、多くの変数が関係しているため、1つの変化の影響を切り離すことがほぼ不可能であるため、難しいが、「しかし、それは本当に重要なことであり、私たちはそれをすることに非常に興味を持っています」とラスメルは言う。

「誰でも熱は出ます。体温の変化は誰でも経験します。[怪我をした]指が腫れたり、ドキドキするのを感じます」とハインツマン氏は言う。今では、こうした熱作用が私たちにどのような恩恵と害をもたらすかについて、よりよく理解できるようになっている、と同氏は付け加える。だからといって、病気のときに必ずしも解熱剤を飲まなくてもいいということではなく、また、腫れた捻挫した足首を過度に心配する必要もない、と同氏は言う。しかし、生来の生物学的反応でさえ、ほどほどが最善かもしれないということだ。