免疫に関与する低分子(小さい分子量)の特定のタンパク質の総称。感染などが引き金となって特定の細胞から分泌され、主として特定の細胞間の情報伝達を担っている。さらに、細胞どうしの相互作用や情報交換、細胞動態(細胞の形態や機能の変化)にも影響を与えており、細胞の生存や正常な維持に欠かせない物質である。
具体的には、インターロイキン(IL)、インターフェロン(IFN)、腫瘍壊死(しゅようえし)因子(TNF:tumor necrosis factor)、各種のコロニー刺激因子をはじめとした多様な種類が存在し、その種類は数百種といわれる。また、1種類のサイトカインが複数の働きをする場合も多い。それらの分類は、シグナルの伝達等の細胞レベルでの働きをはじめ、炎症や免疫、生体の防御への関与といった機能的側面や、構造的な特徴によって可能である。
世界で初めてサイトカインであるインターフェロンを発見したのは、当時、種痘ワクチンの研究をしていた、日本のウイルス学者長野泰一(やすいち)(1906―1998)や小島保彦(やすひこ)(1928― )を中心としたグループである(1954)。しかし、その物質をインターフェロンと名づけたのは、イギリスのウイルス・免疫学者アリック・アイザックスAlick Isaacs(1921―1967)とリンデンマンJean Lindenmann(1924―2015)である(1957)。インターフェロンのようなウイルスに干渉する物質は、白血球のなかのリンパ球lymphocyteから分泌されることから、当初はリンフォカインと総称されていた。リンフォカインとは、リンパ球の接頭語であるlymphoとkine(ギリシア語の「動く」を意味するkineinに由来)からなる造語である。この分野の研究がとくに活発化したのは1980年代からである。そして、研究が進むにつれて、リンパ球以外の細胞からもこうした物質が分泌されることがわかり、これらをサイトカイン(「細胞」を意味するcytoとkineからなる造語)と総称するようになった。
免疫系に関する研究は、日本を含めた世界各国で活発に進められており、研究成果は日進月歩である。現在もさらなるサイトカイン物質の発見や、新たな作用や機能等について多くの成果が、膨大な数の論文として発表されている。
サイトカインの分類の一つとして、炎症性から評価する方法がある。すなわち、炎症反応を抑えるタイプと、炎症を促進するタイプのサイトカインに分けられる。炎症反応の抑制効果をもつサイトカイン(抗炎症性サイトカイン)の例として、IL-10、形質転換増殖因子(TGF-β(ベータ))などがあげられる。一方、炎症反応を助長する性質をもつサイトカイン(炎症性サイトカイン)には、3種類のIFN(α(アルファ)、β、γ(ガンマ))、IL-1、IL-6、TNF-αなどがあげられる。なお、サイトカインを検出する際の試料(「検体」とも称する)には血液を用いることが多いが、唾液(だえき)や尿を試料とする研究も進められている。
炎症性サイトカインが、なんらかの理由で過剰に反応し、ヒトの体内で炎症反応が非常に活発化して、いわば免疫暴走をおこすことをサイトカインストームcytokine stormという。サイトカインストームは、新型コロナウイルス感染症(COVID(コビッド)-19)が重症化したケースで広く知られるようになったが、サイトカインストームの症状や障害を受ける臓器はさまざまである。たとえば、新型コロナウイルス感染症の重症患者の場合には、突然呼吸不全に陥る急性呼吸切迫症候群や、全身の血管内に血栓ができる播種(はしゅ)性血管内凝固症候群(DIC)、多臓器不全にまで進行することもある。そこで、一部の疾病で、IL-6をマーカーとしてサイトカインストームの有無を検査する手法が、2020年5月にFDA(アメリカ食品医薬品局)の緊急使用許可(EUA)を取得し、日本においては、2021年(令和3)1月よりその検査が保険適用となった。