免疫学:自然免疫、獲得免疫、ワクチンの仕組み
第7章:免疫学 — 自然免疫、獲得免疫、ワクチン
免疫系は体の防衛ネットワークです。物理的バリア、循環する細胞、分子シグナルが巧みに連携し、自己と非自己を区別して、宿主組織を傷つけることなく病原体を排除します。
自然免疫と獲得免疫
| 特徴 | 自然免疫 | 獲得免疫 |
|---|---|---|
| 速度 | 即時(数分〜数時間) | 遅い(数日〜数週間) |
| 特異性 | 非特異的(PAMPs・パターン認識) | 高い特異性(抗原特異的受容体) |
| 記憶 | なし | あり — ワクチンの基盤 |
| 主要細胞 | 好中球、マクロファージ、NK細胞、樹状細胞 | T リンパ球、B リンパ球 |
| 可溶性因子 | 補体、インターフェロン、サイトカイン | 抗体(免疫グロブリン) |
パターン認識受容体(PRR):自然免疫細胞は、トル様受容体(TLR)を介してPAMPs(病原体関連分子パターン)と呼ばれる保存された微生物パターンを認識し、炎症を引き起こします。
獲得免疫:T 細胞と B 細胞
T リンパ球(胸腺で成熟):
- CD4⁺ ヘルパー T 細胞(Th):免疫応答を調整し、B 細胞や細胞傷害性 T 細胞を活性化し、サイトカイン(IL-2、IL-4、IFN-γ)を放出する。HIV は CD4⁺ 細胞を標的にする。
- CD8⁺ 細胞傷害性 T 細胞(CTL):パーフォリン/グランザイムを介してウイルス感染細胞や腫瘍細胞を殺傷する
- 制御性 T 細胞(Treg):免疫応答を抑制し、自己免疫を防ぐ
B リンパ球(骨髄で成熟):
- 活性化すると形質細胞(抗体産生工場)と記憶 B 細胞に分化する
- クラススイッチには T 細胞の助け(CD40L–CD40 相互作用)が必要
抗体の構造
抗体(免疫グロブリン、Ig)は Y 字型の糖タンパク質で以下を持つ:
- 可変領域:抗原結合部位(Fab 領域)
- 定常領域:抗体クラスとエフェクター機能を決定(Fc 領域)
| アイソタイプ | 主な役割 |
|---|---|
| IgG | 最も豊富;胎盤通過;二次応答 |
| IgM | 最初に産生される抗体(一次応答);五量体 |
| IgA | 粘膜免疫(消化管、気道、母乳) |
| IgE | アレルギー反応;寄生虫への防御 |
| IgD | B 細胞受容体;B 細胞活性化に関与 |
MHC(主要組織適合遺伝子複合体)
- MHC クラス I(すべての有核細胞上):内因性抗原を CD8⁺ T 細胞に提示 — 「自己監視」
- MHC クラス II(APC 上:マクロファージ、樹状細胞、B 細胞):外来抗原を CD4⁺ T 細胞に提示
ワクチン:能動免疫と受動免疫
能動免疫:免疫系が自ら応答を生成する(自然感染またはワクチン接種)。長期持続する。
受動免疫:既製の抗体が個人に移転される(母体 IgG、IVIG、抗毒素)。即効性があるが一時的(半減期約 3〜4 週間)。
ワクチンの種類:
- 生ワクチン(弱毒化):MMR、水痘、黄熱病 — 強力で持続的な免疫;免疫抑制患者には禁忌
- 不活化ワクチン:インフルエンザ(注射)、A 型肝炎、ポリオ(IPV) — 安全性が高いがブースターが必要
- サブユニット/組換えワクチン:B 型肝炎、無細胞性百日咳、HPV — 高度精製、副作用少
- mRNA ワクチン:COVID-19(ファイザー-ビオンテック、モデルナ)— 抗原タンパク質を産生するよう細胞に指示
自己免疫疾患
自己寛容が崩れると、免疫系が宿主組織を攻撃する:
| 疾患 | 自己抗体/メカニズム | 侵犯組織 |
|---|---|---|
| 関節リウマチ | 抗 CCP、RF | 滑膜 → 関節 |
| SLE | 抗 dsDNA、抗 Smith | 多臓器(腎臓、皮膚、中枢神経) |
| 1 型糖尿病 | 抗 GAD、抗 IA2 | 膵臓β細胞 |
| 橋本甲状腺炎 | 抗 TPO、抗サイログロブリン | 甲状腺 |
| 重症筋無力症 | 抗 AChR | 神経筋接合部 |
重要チェックリスト
- 速度、特異性、主要細胞で自然免疫と獲得免疫を区別できる
- MHC クラス I および II の役割と抗原提示について説明できる
- ワクチンが能動免疫を生成する仕組みとワクチン種類を比較できる
O
Oiyo
Content Editor지식 인큐베이터이자 전문 콘텐츠 크리에이터. 경영, 경제, 법률 및 실생활에 유용한 실무/자격증 중심의 깊이 있는 정보를 연구하고 공유합니다.