液性免疫・抗体

液性免疫・抗体

 私たちの免疫の働きは、細菌(ばい菌)・ウイルスなどの病原微生物やからだに害のある物質(異物)を排除するさまざまなしくみをもっていますが、「抗体」と呼ばれる蛋白質は、そのようなしくみを代表する飛び道具です。 
 抗体は、B細胞と呼ばれるリンパ球が最終的に成熟してできる形質細胞という細胞によって作られます。図のようなY字型をしており、両側の先端で、排除する病原微生物や異物上の目印である「抗原」(図の赤い丸)にくっつきます。そして、異物を中和して無毒化したり、Y字のおしりの部分を介してナチュラルキラー細胞やマクロファージといった免疫細胞にくっつき、これらの細胞の助けを借りて病原微生物をやっつけたりします。例えば、インフルエンザにかかったり、インフルエンザの予防接種を受けたりすると、からだの中にインフルエンザウイルスに対する抗体ができて、これが次に入ってきたウイルスに結合することで2度目のインフルエンザにかかりにくくなります。このように、抗体が中心になって抗原を排除する免疫のしくみは「液性免疫」と呼ばれ、T細胞やマクロファージなどの細胞が抗原を排除する「細胞性免疫」と対比されます。そして、これらの異なる免疫のしくみが協力して働くことにより、病原微生物が効率よく排除されます。
 抗体の分子は、抗原に結合する可変領域(図の青い部分)と、ナチュラルキラー細胞やマクロファージに結合するおしりの方の定常領域(図の緑色の部分)からなります。抗体が戦うべき外敵は無数にあり、これら構造が違うさまざまな外敵からからだを守るためには、抗体は1種類の構造ではだめで、可変領域が異なる何万、何十万という種類の抗体を用意する必要があります。そのために、可変領域を作る遺伝子は複数の断片を組み合わせる「再構成」というきわめて巧妙なしくみをもっていて、理論上は150万種類以上の異なる構造をもつ抗体を作ることができます。この抗体遺伝子の再構成は日本人の利根川進博士によって発見され、1987年のノーベル生理学・医学賞の受賞に至りました。
 その後、遺伝子工学の技術によって、さまざまな抗原(注:この場合の抗原は病原微生物や異物ではなく、正常・異常を問わず細胞表面上の分子や細胞から分泌される分子などを指します)に対する抗体を作ることができるようになり、これがいろいろな病気の治療薬になっています。膠原病の炎症を引き起こす組織壊死因子と呼ばれるサイトカイン分子を中和する抗体が早期に医薬品化されました。がんに対しても、がん細胞の表面に発現しているさまざまな分子に結合する抗体が作られており、これを点滴で入れるとがん細胞にくっつき、ここにナチュラルキラー細胞やマクロファージがくっついてがん細胞を殺します。また、抗体の定常領域に抗がん剤をくっつけて投与すると、抗がん剤をがん細胞に集中させることができます。さらに、2018年のノーベル賞の対象になった本庶佑博士のPD-1という分子に対する抗体は、免疫の行き過ぎを防ぐためにリンパ球を抑制するPD-1の働きを中和する(抑制を解除する)ことによって、がんに対する免疫反応を高めます。このように、医学・医療の進歩により、私たちは抗体という免疫の飛び道具を病気の治療に大いに活用しています。