免疫の担い手であるT細胞のうちキラーT細胞には、病原体に感染した細胞やがん化した細胞をT細胞受容体によって認識し、タンパク質分解酵素やサイトカインにより破壊する機能があります。一方、それらの機能が過剰にはたらいて自己免疫疾患を引き起こさないよう、自身の機能を抑制する抑制性受容体も存在します。慢性的なウイルス感染が続くと抑制性受容体の発現が上昇し、キラーT細胞が本来持つ病原体応答が弱まってしまい免疫機能が低下します。この現象を疲弊と呼びます。また、ある種のがん細胞もキラーT細胞の抑制性受容体を刺激することで攻撃から逃れています。オプジーボなどの免疫チェックポイント阻害剤（ICB）と呼ばれる薬剤は、抑制性受容体を阻害することでキラーT細胞の免疫機能を活性化させてがん細胞を排除するものですが、キラーT細胞がすでに疲弊している状況では十分な効果が期待できません。そのため、キラーT細胞の疲弊をリセットする方法の開発が求められています。

ソーク研究所らの研究チームは、慢性的なウイルス感染を起こしたマウスの疲弊したキラーT細胞で、β1アドレナリン受容体と呼ばれる受容体の発現が上昇していることを発見しました。アドレナリン受容体は、ストレスホルモンの一種アドレナリンや、交感神経から分泌されるノルアドレナリンによって活性化されます。ウイルス感染マウスやがんを発症したマウスの臓器、さらにヒトのがん組織を観察したところ、ノルアドレナリンを分泌する交感神経の週末付近に疲弊したキラーT細胞が集まっていることもわかりました。マウスから採取したキラーT細胞でβ1アドレナリン受容体を過剰発現させると、サイトカインの分泌や増殖スピードの低下が見られました。β1アドレナリン受容体の遺伝子を欠損させたキラーT細胞をマウスに移植すると、キラーT細胞の疲弊が緩和されました。そこで、β1アドレナリン受容体のアンタゴニストであるアテノロールとICBをマウスに投与すると、がんの一種メラノーマの進行が抑制されました。さらに、β1アドレナリン受容体・β2アドレナリン受容体両者のアンタゴニストであるプロプラノロールとICBを組み合わせて投与すると、従来ICBでも治療効果の低かった膵臓がんの進行を抑制できました。

現在、大半のがんはオプジーボなどのICBでも治療できませんが、βアドレナリン受容体阻害剤との組み合わせにより治療可能性が向上すると考えられます。またβアドレナリン受容体阻害剤は狭心症や片頭痛の治療薬として流通しているため、安価かつ画期的ながん治療戦略に結びつくと考えられます。