Segmental bronchoprovocation with antigen has been used to study allergic airway responses.The SEGRは、アレルギー性気道反応の研究に使用されています。 抗原に対する即時反応は、肥満細胞の活性化に関連し、ヒスタミンやトリプターゼなどの前段階のメディエーターを放出させる。 ブロンコプロボケーション試験は、低用量、中用量、または高用量の抗原チャレンジと、対照として生理食塩水チャレンジを使用して実施することができます。 生理食塩水または低用量抗原チャレンジの直後には、低濃度の LTC4 のみが BAL によって回収されます (18)。 高用量抗原チャレンジでは、抗原トリガーに続くマスト細胞の放出の結果として、おそらく LTC4 レベルが直ちに上昇した (18)。 しかし、抗原チャレンジの 48 時間後、状況はまったく異なり、抗原チャレンジは BAL 液中の LTC4 量を顕著に、かつ用量依存的に増加させた。 LTC4濃度は、気道に動員された好酸球の数と強く相関しており（図1）、抗原チャレンジが好酸球の動員および活性化を引き起こすことを示唆している。
図1. 好酸球とLTC4の相関は、セグメント抗原気管支プロボケーションの48時間後。 回帰直線（実線）および95％信頼水準（点線）を示す。
好酸球の募集および活性化のメカニズムは完全に確立されていない。しかし、気道に募集された好酸球がLTC4を放出し、そこで気道平滑筋緊張および血管透過性に影響を与える可能性があると考えられる。 抗原に対する後期反応に関連して、IL-5を含む炎症性サイトカインが生成される。 このサイトカインは、好酸球の骨髄産生の刺激、気道への好酸球の動員（または動員可能性）、そしておそらくこれらの細胞の機能において重要である。 IL-5または他のサイトカインが好酸球からのLTC4の放出を決定するかどうかは、まだ完全に確立されていません。
4人の喘息患者を含む予備研究では、LTE4の吸入により、4時間後の粘膜生検で見つかった好酸球と好中球の数が増加しました(19)。 好酸球の平均数は好中球の数の10倍であった。
喘息患者の中には、アスピリンに不耐性の人がいますが、この反応はcysLTsの生成に依存していると思われます。 この状態は通常、鼻ポリープや副鼻腔炎を併発する非アレルギー性喘息や、より重症の喘息を持つ人に見られるものである。 これらの患者にアスピリンを投与すると、FEV1の著しい低下が起こり、それに伴って鼻・眼の症状も増加する(20)。 これらの患者は、しばしば、気流閉塞の発生に関連して起こる深い鼻漏を有する。 これらの患者の鼻汁からはトリプターゼとヒスタミンが検出されることから、アスピリンに対するこの反応にはマスト細胞の活性化が関与していると思われます。 アスピリンに暴露された後、アスピリン過敏症の喘息患者では、LTE4の尿中排泄が著しく増加する。 アスピリン感受性のない喘息患者では、この尿中LTE4排泄量の増加は観察されない。 したがって、アスピリン誘発性喘息は、気流閉塞の発生がcysLT産生の増加と関連しているもう一つの状況である。
喘息の炎症性成分にcysLTsが関与していることを示唆する観察結果もある。 例えば、喘息患者における抗原チャレンジは、初期と後期の両方の気道閉塞を引き起こす。 抗原直後にはFEV1が減少し、約6時間後に第二段階の気道閉塞が起こる。 早期および後期反応を示す患者では、抗原チャレンジに関連して尿中 LTE4 排泄量が有意に増加し、抗原チャレンジの 6 〜 7 時間後に高い LTE4 レベルが検出される (21) (図 2)。 後期反応は、BAL や粘膜生検を行った場合に観察できるように、気道過敏性の増大や気道炎症と関連している。 したがって、次のようなシナリオが考えられる：抗原チャレンジがcysLTの生成をもたらし、それが好酸球のリクルートメントのシグナルとなる。 これらの細胞が気道に動員されると、炎症作用に対する気管支の感受性が高まり、過敏症が引き起こされる。 これは明らかに実際の事象を単純化しすぎていますが、それでも、気道炎症のモデルである後期反応の病態生理学とこれらのプロセスの関係を示しています。
図2. 職業性感作物質の吸入後（閉じた円）、適切な希釈剤の吸入後（開いた円）に分離型晩期喘息反応を起こした5人の被験者のFEV1（%）の変化。 また、希釈剤（開棒）または感作性薬剤（実棒）の吸入前、吸入後2〜3時間および6〜7時間の間に測定した尿中LTE4レベル（平均およびSEM）を図示している。
喘息患者からの上皮細胞および気道生検を評価する研究において、増加したロイコトリエン生成の明確なマーカーが見出されている。 喘息患者の気管支粘膜生検における15-リポキシゲナーゼ陽性細胞の数は、健常者よりも有意に高いことが判明した（22）。
いくつかの証拠は、cysLTsが気道過敏症の発症に直接的な役割を果たすという可能性も示している。 ヒスタミン応答性は、LTE4の吸入後に増加することが示されており、その効果は7時間後に最大となったが、4日後にもまだ明らかである(23)。 一方、メタコリンはヒスタミン反応性に影響を与えない。 別の研究では、生理食塩水またはメタコリンに曝露した後、7時間にわたってヒスタミン反応性に変化は見られなかった。 しかし、LTC4、LTD4、LTE4を吸入すると、ヒスタミン応答性は増加し、その効果は4時間後に最大となった(24)。 cysLTsがヒスタミンに対する気道反応に影響を与えるメカニズムについては、これまで明らかにされていない。 しかし、気道の炎症現象が関与し、以前にLTE4吸入後に報告されたように好酸球の動員を伴う可能性があると推測することは魅力的である(19)。