東京医科歯科大学難治疾患研究所市民講座第 5 回知っておきたいゲノムと免疫システムの話 私たちの体を守る免疫システム その良い面と悪い面 小内伸幸 東京医科歯科大学難治疾患研究所生体防御学分野
免疫って何?
免疫は何をしているのでしょうか? 健康なときには免疫が何をしているのかなんて気にしませんよね? では もし免疫がなかったらどうなるんでしょうか?
免疫不全症 というむずかしい名前の病気があります 生まれながらに免疫をぜんぜん持っていない病気です この病気の赤ちゃんは 生まれて半年くらいまでに 普通の人は感染しないような弱い病原体に感染してしまい 口の中にカビが生えたり肺炎になったりします
エイズ は HIVというウイルスに感染した人がかかる免疫がなってしまう病気です この病気にかかった人は やはりいろいろな病原体に感染してしまいます
ウイルス ウイルス 細菌 細菌 カビ カビ 免疫あり 免疫なし つまり ふだん免疫は何もしていないようでも じつは 私たちの身体を病原体から守って 病気にならないようにしてくれているのです これが免疫の一番たいせつなはたらきです
一度ある感染症にかかったら免疫のはたらきが強くなり 二度目にはもう病気になりません わたしは一度おたふくかぜにかかっているから大丈夫 ぼくは今年はもうインフルエンザにかかって治ったからもうかからない という話は聞いたことがあるでしょう 前に会ったことあるぞ... 同じ病原体 病原体 回復
でもそれは 同じ病原体の場合だけ 新しい病原体にはかかってしまいます 昔かかった病原体をおぼえているのも免疫のはたらきです これを 免疫記憶 といいます 同じ病原体 べつの病原体 こんなの会ったことないぞ... もう知ってるよ. 免疫記憶
白血球 = 免疫細胞 リンパ球 好中球 好中球好酸球 単球 赤血球 血小板 好中球 顆粒球 好酸球 白血球 単球 樹状細胞 リンパ球 T 細胞 好塩基球ヘルパー T 細胞キラー T 細胞 免疫細胞 B 細胞
免疫細胞が体を守るしくみ 1. ばい菌にはまずリンパ球以外の細胞! 食うでー うまそーやな 顆粒球 単球 / マクロファージなどの食細胞膿 ( うみ ) しかし, かれらもウイルスのように血液中を流れたり細胞の中に入り込むようなものはうまく処理できない... ウイルス? 顆粒球? 単球 / マクロファージ 感染してもーた.
2. そんなときは リンパ球の出番だ! ウイルス B 細胞 抗体 B 細胞がウイルスに対する抗体を出す
2. そんなときは リンパ球の出番だ! キラー T 細胞
2. そんなときは リンパ球の出番だ! キラー T 細胞 キラー T 細胞がウイルス感染した細胞を攻撃する
まとめ : 免疫の 3 つの主な仕組み ミエロイド系細胞 ( 食細胞 ) 1. 病原体を食べる 自然免疫 抗体 B リンパ球 キラー T リンパ球 2. 抗体をつくる 3. 感染細胞を殺す 獲得免疫
免疫は大きく自然免疫と獲得免疫に分けられます 自然免疫とは? 病原体をやっつける方法として まず食べるという殺し方があります 自然免疫の主な仕事はこれです 体を守るための最前線の戦いをしてくれています 病原体は 例えば細菌なら細菌に共通した成分を持っています 食細胞はそういう共通した情報を認識できる分子を細胞表面に出して 標的を見定めているのです ひとつの分子で沢山の種類の細菌を見ることができます 自然免疫の働き マクロファージ 食細胞 病原体 共通成分を認識できる分子 好中球 細菌に共通した成分 細菌
自然免疫と獲得免疫の役割分担 自然免疫ではカバーしきれないものがあります それは 血液中に溶けて流れている毒素分子や小さな病原体 また細胞の中に入り込んだ病原体などです 獲得免疫は こういう事態に対処できます 自然免疫が苦手とする相手 血液中の小さな病原体?? 好中球 細胞内の病原体 マクロファージ
獲得免疫系の 4 つの特徴 特異性 : 病原体を見分けられる 多様性 : どんな敵でもやっつける ハシカ攻撃隊 ハシカウイルス ハシカ攻撃隊 天然痘攻撃隊 何もしない 攻撃 おたふくかぜウイルス 百日咳攻撃隊 極めて多種類! 自己寛容 : 自分の身体は攻撃しない 免疫記憶 :2 度目はかからない 免疫系 攻撃 異物 ( 非自己 ) 病原体 1 回目 2 回目 何もしない 自己成分
どうやって病原体を見分けているの? ハシカにかかった人はハシカには2 度はかかりませんが おたふく風邪にはかかってしまいます つまり 免疫の基本は 狙い撃ち です これを特異性といいます ハシカ攻撃隊 何もしない 攻撃 ハシカウイルス おたふくかぜウイルス
どうして出会ったことのない病原体とも戦えるの? どんな病原体に対してでも狙いうちできる免疫細胞が 身体には用意されています このようにいろいろな異物に反応できることを 免疫の多様性といいます ハシカ攻撃隊天然痘攻撃隊百日咳攻撃隊極めて多種類!
どうして自分の身体は攻撃しないの? 免疫系には自分の身体 中の成分と異物とを見分 けるしくみがあります 自己非自己の識別といいま 免疫系 攻撃 異物 ( 非自己 ) す 自己成分に対しては 攻撃しないことを 自己 何もしない 自己成分 寛容といいます
抗原受容体が特異性をもっている 免疫反応を起こすも とになる病原性微生 物由来の物質を抗原 といいます T 細胞や B 細胞は 抗原受容体という分 子を表面に出してい ます 抗原受容体 は いわば T 細胞や B 細胞が抗原を調べる ときの 目 のよう な働きをします T 細胞受容体 T 抗原 抗原を発見! B B 細胞受容体放出されたものが 抗体 です
T 細胞も B 細胞も いろんな種類の受容体をもっている T 細胞 B 細胞 はしか攻撃隊 おたふくかぜ攻撃隊 結核攻撃隊 リンパ球のすごいところは どんな物でも 攻撃できる 多様性 それなのに 自分自身は攻撃しない 自己寛容
獲得免疫の仕組み けがなどで病原体が体内に入ると 樹状細胞がその病原体を取り込んでリンパ節へ移住します リンパ節の中で 樹状細胞は病原体襲来の情報をT 細胞に伝えます 樹状細胞 樹状細胞 ( 待機中 ) けが 樹状細胞 リンパ節 病原体 樹状細胞 T 細胞 情報伝達
獲得免疫系反応の基本的な仕組み 樹状細胞 刺激 刺激 ヘルパー T 細胞 キラー T 細胞 刺激 感染細胞 抗体 B 細胞抗体産生 刺激 マクロファージ 細胞障害 液性免疫 貪食 細胞性免疫
免疫記憶の仕組み 1 回目 2 回目 2 回目の感染では速やかに免疫反応が起こる仕組み 1 回目の感染 T 細胞 2 回目の感染 メモリー T 細胞 病原体 活性化 T 細胞 免疫反応 活性化 T 細胞 分化 増殖 メモリー T 細胞 免疫反応 エフェクター T 細胞 エフェクター細胞の一部はメモリー T 細胞になって残る メモリー T 細胞はすぐにエフェクター T 細胞になれる メモリー T 細胞はたくさん用意されている
免疫応答のブレーキ役 制御性 T 細胞 制御性ってどういうこと? 免疫系の細胞は 攻撃する細胞ばかりではありません 中には 免疫反応を抑制する役割をもった細胞もいます 抑制性細胞があることはかなり前から知ら れており また いろいろな種類があることがわかっています その中の代表選手が 制御性 T 細胞です 制御性 T 細胞が無い時 自己抗原 MHC 分子 自己反応性 T 細胞 攻撃 T 細胞レセプター 制御性 T 細胞が有る時 制御性 T 細胞 やめなさい! 抗原提示細胞 自己免疫病発症 組織
サイトカインによる情報伝達 サイトカインは細胞が放出する情報伝達物質です 遠く離れた細胞でも それを見分ける受容体を持っていれば 働きかけることができます サイトカインは いわば 増えろ とか 働け という指令書のようなものです 中には おとなしくしてなさい とか 死んで下さい というメッセージを伝えるものもあります 情報 サイトカイン 情報
私たちはたくさんの種類のサイトカインを持っています サイトカインの種類インターロイキン (IL) 1,2,3,4, 31 細胞増殖因子インターフェロン (IFN) コロニー刺激因子 ( 各種 CSF) 造血因子 ( エリスロポエチンなど ) ケモカイン (RANTESなど) 炎症性因子 ( 腫瘍壊死因子 TNFなど ) 抑制因子 IL 10, TGF
鳥インフルエンザウイルスは防ぐことができるか? 鳥インフルエンザウイルス H1N1 型 樹状細胞やマクロファージが異常に活性化する インフルエンザで最悪の場合 死にいたる 炎症性サイトカインがたくさん作られる
私たちの体を守る免疫システムですが コントロールできなくなり 暴走すると自分自身の組織を傷つけ 最悪の場合 死に至る 免疫システムは諸刃の刃である 免疫反応をコントロールする必要がある
私たちは新しい免疫反応 をコントロールする仕組みを発見 ウイルス感染時に死んだ赤芽球を食べた樹状細胞が免疫反応を抑制するサイトカインIL 10を出して免疫反応にブレーキをかけている
ウイルス感染によって死んだ ( アポトーシスを起こした ) 赤芽球 樹状細胞が食べて消化する 免疫反応を抑制する IL 10 を出す
ウイルス感染によって死んだ ( アポトーシスを起こした ) 赤芽球 樹状細胞が食べて消化する 自分の組織 T 細胞 ブレーキさじ加減を調節 免疫反応を抑制する IL 10 を出す
まとめ 1. 免疫システムは私たちの体を守っています 2. 免疫システムは巧みに病原体を見つけ 除去しています 3. 免疫システムが暴走してコントロールできないと私たちの体を傷つけます