免疫化とは
免疫化(immunization)とは、特定の物質、すなわち
免疫原に対して個体の免疫システムを強化する一連のプロセスを指します。このプロセスにより、体は異物と認識した
分子に遭遇した際に適切な
免疫応答を組織化し、さらに
免疫学的記憶によって将来的な再遭遇に対して迅速に対応できるようになります。これは
適応免疫の重要な機能であり、
免疫原を制御された形で体に曝露させることで、自己を防御する能力を獲得させることが可能です。この防御獲得の方法を
能動免疫と呼びます。
免疫システムの中で免疫化によって特に強化される要素としては、
T細胞、
B細胞、そして
B細胞が産生する
抗体が挙げられます。特に
メモリーB細胞や
メモリーT細胞は、一度認識した外来
分子に対する二度目の遭遇時において、迅速かつ強力な応答を担います。一方、これらの免疫要素を体内で自ら生成するのではなく、外部から直接体内に導入する方法を
受動免疫と呼びます。
免疫化の方法と種類
免疫化は様々な手法で行われますが、最も一般的かつ広く知られているのは
ワクチン接種(vaccination)です。
病気の原因となる
微生物に対する
ワクチンは、体の免疫システムを準備させ、実際の
感染症との戦いや予防を助けます。近年では、生体内で既知のタンパク質や
分子を産生するがん細胞の性質を利用した
治療用がんワクチンの研究が進められています。その他にも、
ニコチンに対する実験的な
ワクチンや、肥満治療を目指したホルモンを用いた
ワクチンなど、様々な
分子を標的とした免疫化の研究が行われています。
能動免疫
能動免疫は、体が
免疫原に触れることで自らの免疫システムを活性化させ、長期的な防御能力を獲得するプロセスです。これは、
微生物との接触によって自然に発生する場合と、人工的に誘導される場合があります。自然感染による能動免疫では、
免疫系が
微生物に対する
抗体などの防御機構を作り出し、その後の再感染に対する効率的な応答を可能にします。一度感染すると免疫を獲得する多くの小児
感染症がこれに該当します。
人工的な能動免疫の典型が
ワクチン接種です。これは、病原体そのものや、病原体の一部を、実際の感染前に体内に導入することで
免疫応答を誘導します。使用される病原体全体は、通常、病原性を弱めるなどの処理が施されています。能動免疫、特に
ワクチン接種は、公衆衛生上極めて重要であり、米国の疾病管理予防センター(CDC)によって「20世紀における公衆衛生上の10大成果」の一つに選ばれています。
弱毒生ワクチンは、病原性を低下させた生きた病原体を使用する
ワクチンで、免疫システムの複製能力と自然感染に近い応答を誘発する能力に依存します。一般的に1回の投与で効果が得られることが多く、
麻疹、おたふくかぜ、風疹の混合
ワクチン(MMR)や黄熱病、水痘、ロタウイルスなどの
ワクチンがその例です。
受動免疫
受動免疫は、既に生成された免疫システムの要素、主に
抗体を直接体内に取り込むことで免疫を得る方法です。この方法は、体自身が
抗体を産生する必要がないため、速やかに効果を発揮しますが、導入された
抗体は時間と共に分解され、新たな産生がないため持続性は比較的短いという特徴があります。
生理的な受動免疫としては、母親から
胎児への
抗体の移行が挙げられます。これは
妊娠中に胎盤を通じて行われ、出生前や出生直後の赤ちゃんを様々な
感染症から守ります。
人工的な受動免疫は、通常、
注射によって行われ、特定の
病気への緊急対応や、
破傷風のような中毒症状が出た場合の応急処置として利用されます。かつては動物由来の
抗体(
血清療法と呼ばれた)が使用されましたが、動物血清に対する免疫反応やアナフィラキシーのリスクがあったため、現在では細胞培養によって体外で産生された
ヒト化抗体が可能な限り用いられています。
免疫化の歴史
ワクチンが開発される以前、人々は自然感染によって
病気に罹患し、それを生き延びることでしか免疫を獲得できませんでした。
天然痘(痘瘡)の予防においては、自然感染よりも穏やかな経過で免疫が得られる
人痘接種が古くから行われていました。人痘接種に関する最も古い明確な記録は、中国の文筆家・万全が1549年に著した『痘疹心法』に見られ、
天然痘患者のかさぶたを粉末にして健康な人の鼻に吹き込むという方法が記述されています。この方法は、自然感染の死亡率(20〜30%)と比較して死亡率が著しく低かった(0.5〜2.0%)とされます。この技術はトルコを経て1721年にイギリスやアメリカへ伝わりました。
1798年、イギリスの
エドワード・ジェンナーは、より安全な方法として牛痘を用いた接種を導入しました。牛痘を用いたこの手法は
ワクチン接種(vaccination)と呼ばれ、徐々に
天然痘に対する人痘接種にとって代わられました。当初、「
ワクチン」や「
ワクチン接種」という言葉は
天然痘に対する方法のみを指していましたが、1880年代に
ルイ・パスツールが鶏コレラ、動物
炭疽症、ヒト狂犬病に対する免疫獲得法を開発した際に、これらの新しい免疫法にも「
ワクチン」の語を拡張して使用することを提案しました。現代では、
麻疹ワクチンや
インフルエンザワクチンなど、特定の
ワクチンを指す場合が一般的です。
免疫化の重要性と公衆衛生上の成果
免疫化は、特定の
病気に軽症で罹患するリスクを負うよりも、安全かつ容易に免疫を獲得できる手段として広く認識されています。多様な
病気から私たち、特に子供たちを守り、子供の免疫システムの発達を助ける上で極めて重要です。免疫化の普及により、米国をはじめとする世界各地でいくつかの
感染症がほぼ完全に根絶されました。その顕著な例が
ポリオです。献身的な医療従事者の尽力と、定期的な
ワクチン接種を受けた子供たちの保護者のおかげで、米国では1979年以降、ポリオが撲滅されました。しかし、世界の他の地域では依然としてポリオが存在するため、未接種者や不完全な接種者、流行地への旅行者は感染のリスクにさらされています。
免疫化の経済学と社会的な側面
免疫化は、経済学的に見て
正の外部性をもたらします。個人の免疫力向上に加えて、
集団免疫を通じて社会全体の防御力を高めるという追加的な利益を生み出すのです。しかし、市場取引においては、この社会全体の利益が十分に考慮されず、それぞれの免疫化の
社会的限界利益が過小評価される傾向があります。個人は自身の利益(
私的限界利益)に基づいて判断するため、社会的に最適な量よりも少ない量の免疫化しか行われないという市場の失敗が発生します。例えば、自身の免疫化に100ドルの価値を見出し、費用が150ドルかかる場合、個人は接種を見送るかもしれませんが、その免疫化が
集団免疫を通じて他者に70ドルの利益をもたらすなら、社会全体の利益は170ドルとなり、接種が望ましい結果となります。
この市場の失敗、すなわち消費不足を是正し、
外部性を
内部化するためには、社会的限界利益に見合う補償が必要となります。米国では、主に政府からの補助金という形で行われています。1962年の
予防接種支援法により、米国全体で社会的に最適なレベルに近づく取り組みが進められました。しかし、真の社会的限界利益の評価の難しさや、
ワクチンに関する論争のような文化的な動きが個人の判断(私的限界利益)に影響を与えることで、最適なレベルの達成を困難にしています。政府の介入に加え、非営利団体が発展途上地域で無料接種を提供するなど、社会全体を最適な状態へ導く努力がなされています。
また、社会的な側面として、人種や民族性が免疫化を含む医療サービスの利用や健康状態に大きな影響を与えている現状が米国にはあります。アフリカ系アメリカ人やヒスパニック系の人々は、インフルエンザや肺炎、COVID-19などに対する
予防接種率が非ヒスパニック系白人に比べて低い傾向があり、これが健康格差の一因となっています。これらの課題は、公平な医療アクセスの確保と啓発活動の重要性を示唆しています。
免疫化は、その歴史的な発展から現代の複雑な社会経済的な課題に至るまで、公衆衛生、医療、社会経済の多岐にわたる側面に深く関わる重要な概念です。