液 えき 性 せい 免疫 めんえき (えきせいめんえき、英 えい : humoral immunity )は、体液 たいえき 性 せい 免疫 めんえき とも呼 よ ばれ、分泌 ぶんぴつ された抗体 こうたい 、補 ほ 体 たい タンパク質 たんぱくしつ 、あるいは特定 とくてい の抗菌 こうきん ペプチド など、細胞 さいぼう 外 がい 液 えき に含 ふく まれる高分子 こうぶんし によって媒介 ばいかい される免疫 めんえき の1つの側面 そくめん である。液 えき 性 せい 免疫 めんえき は、体液 たいえき (英 えい : humors, or body fluids )に含 ふく まれる物質 ぶっしつ が関与 かんよ することから、このような名前 なまえ が付 つ けられた。 これは、抗体 こうたい を介 かい さない細胞 さいぼう 性 せい 免疫 めんえき とは対照 たいしょう 的 てき である。液 えき 性 せい 免疫 めんえき は、抗体 こうたい 媒介 ばいかい 性 せい 免疫 めんえき (こうたいばいかいせいめんえき、英 えい : antibody-mediated immunity )とも呼 よ ばれる。
免疫 めんえき 学 がく における中心 ちゅうしん 的 てき な科学 かがく は、免疫 めんえき 系 けい を構成 こうせい する分子 ぶんし や細胞 さいぼう 成分 せいぶん を、その機能 きのう や相互 そうご 作用 さよう を含 ふく めて研究 けんきゅう することである。免疫 めんえき 系 けい は、より原始 げんし 的 てき な自然 しぜん 免疫 めんえき 系 けい (英語 えいご 版 ばん ) と、脊椎動物 せきついどうぶつ の獲得 かくとく 免疫 めんえき または適応 てきおう 免疫 めんえき 系 けい (英語 えいご 版 ばん ) に分 わ けられ、それぞれに液 えき 性 せい 免疫 めんえき と細胞 さいぼう 性 せい 免疫 めんえき の要素 ようそ が含 ふく まれている。
液 えき 性 せい 免疫 めんえき とは、抗体 こうたい 産 さん 生 せい とそれに付随 ふずい する次 つぎ のような同時 どうじ 発生 はっせい プロセスを指 さ す: Th2細胞 さいぼう 活性 かっせい 化 か とサイトカイン 産 さん 生 せい 、胚 はい 中心 ちゅうしん 形成 けいせい とアイソタイプ スイッチング 、親和 しんわ 性 せい 成熟 せいじゅく とメモリー細胞 さいぼう 生成 せいせい 。抗体 こうたい のエフェクター 機能 きのう として、病原 びょうげん 体 たい や毒素 どくそ の中和 ちゅうわ 、古典 こてん 的 てき 補 ほ 体 たい の活性 かっせい 化 か 、オプソニン による食 しょく 作用 さよう や病原 びょうげん 体 たい 排除 はいじょ の促進 そくしん がある[1] 。
液 えき 性 せい 免疫 めんえき の概念 がいねん は、血清 けっせい 成分 せいぶん の抗菌 こうきん 活性 かっせい の分析 ぶんせき を基 もと に発展 はってん した。体液 たいえき 性 せい 理論 りろん の発展 はってん において、ハンス・ブフナー (英語 えいご 版 ばん ) がその功績 こうせき を認 みと められている[2] 。1890年 ねん 、ブフナーは、血清 けっせい などの体液 たいえき 中 なか に存在 そんざい し、微生物 びせいぶつ を死滅 しめつ すること能力 のうりょく を持 も つ「保護 ほご 物質 ぶっしつ 」を「アレキシン」と表現 ひょうげん した。アレキシンは、後 のち にパウル・エールリヒ によって「補 ほ 体 たい 」と再 さい 定義 ていぎ され、細胞 さいぼう 性 せい 免疫 めんえき と液 えき 性 せい 免疫 めんえき の組 く み合 あ わせにつながる自然 しぜん 応答 おうとう の可溶性 かようせい 成分 せいぶん であることが示 しめ された。この発見 はっけん によって、自然 しぜん 免疫 めんえき と獲得 かくとく 免疫 めんえき の機能 きのう を橋渡 はしわた しをすることができた[2] 。
1888年 ねん にジフテリア や破傷風 はしょうふう の原因 げんいん となる細菌 さいきん が発見 はっけん された後 のち 、エミール・フォン・ベーリング と北里 きたさと 柴 しば 三郎 さぶろう は、病気 びょうき の原因 げんいん が微生物 びせいぶつ そのものではないことを示 しめ した。彼 かれ らは、病気 びょうき を引 ひ き起 お こすのには、細胞 さいぼう を含 ふく まない濾液 (ろえき)で十分 じゅうぶん であることを発見 はっけん した。1890年 ねん 、後 のち にジフテリア毒素 どくそ と命名 めいめい されたジフテリアの濾液を動物 どうぶつ のワクチン接種 せっしゅ に使用 しよう し、免疫 めんえき 血清 けっせい に毒素 どくそ の活性 かっせい を中和 ちゅうわ する抗毒素 こうどくそ が含 ふく まれており、免疫 めんえき を持 も たない動物 どうぶつ にも免疫 めんえき を移 うつ すことができることを実証 じっしょう しようとした[3] 。1897年 ねん 、パウル・エールリヒは、植物 しょくぶつ の毒素 どくそ であるリシン とアブリン (英語 えいご 版 ばん ) に対 たい して抗体 こうたい ができることを示 しめ し、これらの抗体 こうたい が免疫 めんえき の主体 しゅたい であると提案 ていあん した[2] 。エールリヒは同僚 どうりょう のフォン・ベーリングとともにジフテリア抗毒素 こうどくそ の開発 かいはつ を続 つづ け、これが現代 げんだい の免疫 めんえき 療法 りょうほう の最初 さいしょ の大 おお きな成功 せいこう となった[3] 。特定 とくてい の適合 てきごう 性 せい がある抗体 こうたい の発見 はっけん は、免疫 めんえき の標準 ひょうじゅん 化 か と長引 ながび く感染 かんせん 症 しょう の特定 とくてい のための主要 しゅよう なツールになった[3] 。
免疫 めんえき グロブリン は、免疫 めんえき グロブリンスーパーファミリーに属 ぞく する糖 とう タンパク質 たんぱくしつ で、抗体 こうたい として機能 きのう する。抗体 こうたい (antibody )と免疫 めんえき グロブリン(immunoglobulin )という言葉 ことば は、しばしば同 おな じ意味 いみ で使 つか われる。これらは、血液 けつえき や組織 そしき 液 えき 、また多 おお くの分泌 ぶんぴつ 物 ぶつ に含 ふく まれている。構造 こうぞう 的 てき には、大 おお きなY字 じ 型 がた の球状 きゅうじょう タンパク質 たんぱくしつ である。哺乳類 ほにゅうるい には、IgA 、IgD 、IgE 、IgG 、IgM の5種類 しゅるい の抗体 こうたい がある。それぞれの免疫 めんえき グロブリンクラスは、その生物 せいぶつ 学 がく 的 てき 特性 とくせい が異 こと なり、異 こと なる抗原 こうげん に対処 たいしょ するために進化 しんか してきた[5] 。抗体 こうたい は、免疫 めんえき 系 けい のB細胞 さいぼう に由来 ゆらい する形質 けいしつ 細胞 さいぼう によって合成 ごうせい され分泌 ぶんぴつ される。
抗体 こうたい は、細菌 さいきん やウイルスなどの異物 いぶつ を識別 しきべつ して中和 ちゅうわ するために、獲得 かくとく 免疫 めんえき 系 けい によって使用 しよう される。それぞれの抗体 こうたい は、その標的 ひょうてき に固有 こゆう の特異 とくい 的 てき 抗原 こうげん を認識 にんしき する。抗体 こうたい は、特定 とくてい 的 てき 抗原 こうげん と結合 けつごう することによって、抗体 こうたい -抗 こう 原産 げんさん 物 ぶつ の凝集 ぎょうしゅう や沈殿 ちんでん を引 ひ き起 お こしたり、マクロファージ や他 た の細胞 さいぼう による食 しょく 作用 さよう を促 うなが したり、ウイルス受容 じゅよう 体 たい を遮断 しゃだん したり、補 ほ 体 たい 経路 けいろ などの他 ほか の免疫 めんえき 応答 おうとう を刺激 しげき するなど、さまざまな働 はたら きを持 も つ。
不適合 ふてきごう な輸血 ゆけつ を行 おこな うと、液 えき 性 せい 免疫 めんえき 応答 おうとう を介 かい した輸血 ゆけつ 反応 はんのう が起 お こる。急性 きゅうせい 溶血 ようけつ 反 はん 応 おう と呼 よ ばれるこの種類 しゅるい の反応 はんのう は、宿主 しゅくしゅ の抗体 こうたい によってドナーの赤血球 せっけっきゅう が急速 きゅうそく に破壊 はかい (溶血 ようけつ )される。その原因 げんいん は通常 つうじょう 、間違 まちが った患者 かんじゃ に間違 まちが った血液 けつえき 単位 たんい を投与 とうよ してしまうなどの誤記 ごき である。症状 しょうじょう は発熱 はつねつ と悪寒 おかん で、時 とき には背部 はいぶ 痛 つう と、ピンクまたは赤色 あかいろ の尿 にょう (血色素 けっしきそ 尿 にょう 症 しょう )を伴 ともな う。主 おも な合併症 がっぺいしょう は、赤血球 せっけっきゅう の破壊 はかい によって放出 ほうしゅつ されるヘモグロビン によって引 ひ き起 お こされる急性 きゅうせい 腎不全 じんふぜん である。
抗体 こうたい の産 さん 生 せい [ 編集 へんしゅう ]
液 えき 性 せい 免疫 めんえき 応答 おうとう では、まずB細胞 さいぼう が骨髄 こつづい で成熟 せいじゅく し、B細胞 さいぼう 受容 じゅよう 体 たい (BCR)を細胞 さいぼう 表面 ひょうめん に多数 たすう 提示 ていじ する[6] 。
BCRは膜 まく 貫通 かんつう 型 がた タンパク質 たんぱくしつ 複 ふく 合体 がったい で、抗原 こうげん の検出 けんしゅつ に特異 とくい 的 てき な抗体 こうたい を含 ふく んでいる。ゆえに、それぞれのB細胞 さいぼう は、ある抗原 こうげん と結合 けつごう する固有 こゆう の抗体 こうたい を持 も っている。その後 ご 、成熟 せいじゅく したB細胞 さいぼう は、骨髄 こつづい からリンパ節 ぶし やその他 た のリンパ器官 きかん に移動 いどう し、そこで病原 びょうげん 体 たい との遭遇 そうぐう が始 はじ まる。
液 えき 性 せい 免疫 めんえき 応答 おうとう では活性 かっせい 化 か したB細胞 さいぼう がその多 おお くで関 かか わっている。
B細胞 さいぼう の活性 かっせい 化 か [ 編集 へんしゅう ]
B細胞 さいぼう が抗原 こうげん に遭遇 そうぐう すると、抗原 こうげん はその受容 じゅよう 体 たい に結合 けつごう し、エンドサイトーシス によってB細胞 さいぼう の内部 ないぶ に取 と り込 こ まれる。抗原 こうげん はリソソーム によって分解 ぶんかい され、断片 だんぺん はMHCクラスIIタンパク質 たんぱくしつ によって再 ふたた びB細胞 さいぼう の表面 ひょうめん に提示 ていじ される。
B細胞 さいぼう の増殖 ぞうしょく [ 編集 へんしゅう ]
このB細胞 さいぼう は、ヘルパーT細胞 さいぼう (Th2)がこの複 ふく 合体 がったい に結合 けつごう するのを待 ま つ。この結合 けつごう によりTh2細胞 さいぼう が活性 かっせい 化 か され、サイトカイン を放出 ほうしゅつ してB細胞 さいぼう を急速 きゅうそく に分裂 ぶんれつ するよう誘導 ゆうどう し、何 なん 千 せん ものまったく同 おな じB細胞 さいぼう のクローンが作 つく られる。これらの娘 むすめ 細胞 さいぼう は、形質 けいしつ 細胞 さいぼう かメモリーB細胞 さいぼう のいずれかになる。メモリーB細胞 さいぼう はここでは活動 かつどう しないままであり、その後 ご 、これらのメモリーB細胞 さいぼう が再 さい 感染 かんせん により同 おな じ抗原 こうげん に遭遇 そうぐう すると、分裂 ぶんれつ して形質 けいしつ 細胞 さいぼう を形成 けいせい する。一方 いっぽう 、形質 けいしつ 細胞 さいぼう は大量 たいりょう の抗体 こうたい を産 さん 生 む し、循環 じゅんかん 系 けい に自由 じゆう に放出 ほうしゅつ される。
抗体 こうたい -抗原 こうげん 反応 はんのう [ 編集 へんしゅう ]
これらの抗体 こうたい は、抗原 こうげん に遭遇 そうぐう すると、結合 けつごう して抗体 こうたい -抗原 こうげん 複 ふく 合体 がったい を形成 けいせい する。これにより、宿主 しゅくしゅ 細胞 さいぼう と異物 いぶつ 細胞 さいぼう の間 あいだ における化学 かがく 的 てき な相互 そうご 作用 さよう が阻害 そがい されたり、あるいは抗原 こうげん 部位 ぶい の間 あいだ にブリッジを形成 けいせい して、正常 せいじょう な機能 きのう を阻害 そがい する。また、抗体 こうたい -抗原 こうげん 複 ふく 合体 がったい の存在 そんざい がマクロファージまたはキラー細胞 さいぼう を引 ひ き寄 よ せて、それらを攻撃 こうげき させたり貪食 どんしょく させたりする。
補 ほ 体系 たいけい は、自然 しぜん 免疫 めんえき 系 けい の生化学 せいかがく 的 てき カスケード(英語 えいご 版 ばん ) であり、生体 せいたい から病原 びょうげん 体 たい を排除 はいじょ することを助 たす ける仕組 しく みである。補 ほ 体系 たいけい は、血液 けつえき 中 ちゅう の多 おお くの小 ちい さな血漿 けっしょう タンパク質 たんぱくしつ に由来 ゆらい しており、これらのタンパク質 たんぱくしつ がともに働 はたら いて標的 ひょうてき 細胞 さいぼう の細胞 さいぼう 膜 まく を破壊 はかい し、細胞 さいぼう 溶解 ようかい (英語 えいご 版 ばん ) に至 いた らせる。補 ほ 体系 たいけい は35種類 しゅるい 以上 いじょう の可溶性 かようせい および細胞 さいぼう 結合 けつごう タンパク質 たんぱくしつ で構成 こうせい されており、そのうち12種類 しゅるい のタンパク質 たんぱくしつ は補 ほ 体 たい 経路 けいろ に直接 ちょくせつ 関与 かんよ している[1] 。補 ほ 体系 たいけい は、自然 しぜん 免疫 めんえき と獲得 かくとく 免疫 めんえき の両方 りょうほう の活動 かつどう に関与 かんよ している。
このシステムが活性 かっせい 化 か されると、細胞 さいぼう 溶解 ようかい (英語 えいご 版 ばん ) 、走 はし 化 か 作用 さよう 、オプソニン化 か 、免疫 めんえき 除去 じょきょ 、および炎症 えんしょう につながり、同様 どうよう に病原 びょうげん 体 たい を貪食 どんしょく するためのマーキングにもつながる。このタンパク質 たんぱくしつ は、血清 けっせい グロブリン 分 ぶん 画 が の5%を占 し めている。これらのタンパク質 たんぱくしつ のほとんどは、タンパク質 たんぱくしつ 切断 せつだん されるまで不 ふ 活性 かっせい な酵素 こうそ 前駆 ぜんく 体 たい (チモーゲン)として循環 じゅんかん している[1] 。
補 ほ 体系 たいけい を活性 かっせい 化 か する生化学 せいかがく 的 てき 経路 けいろ には、古典 こてん 的 てき 補 ほ 体 たい 経路 けいろ (英語 えいご 版 ばん ) 、代替 だいたい 補 ほ 体 たい 経路 けいろ (英語 えいご 版 ばん ) 、マンノース結合 けつごう レクチン補 ほ 体 たい 経路 けいろ (英語 えいご 版 ばん ) の3つがある。古典 こてん 的 てき 補 ほ 体 たい 経路 けいろ は通常 つうじょう 、活性 かっせい 化 か に抗体 こうたい を必要 ひつよう とし、特異 とくい 的 てき 免疫 めんえき 応答 おうとう であるのに対 たい し、代替 だいたい 経路 けいろ は抗体 こうたい の存在 そんざい なしに活性 かっせい 化 か することができ、非特異 ひとくい 的 てき 免疫 めんえき 応答 おうとう であると考 かんが えられている。抗体 こうたい 、特 とく にIgG1 クラスの抗体 こうたい は、補 ほ 体 たい を「固定 こてい 」することもできる。
参照 さんしょう 項目 こうもく [ 編集 へんしゅう ]