獲得免疫系

獲得免疫系とは

獲得免疫系、または適応免疫系と呼ばれるものは、脊椎動物が持つ免疫システムの一部です。これは、侵入してきた病原体を効率的に排除したり、その増殖を防いだりする、特異的な細胞やプロセスから構成されています。自然免疫系と並び、脊椎動物の二大免疫戦略の一つです。

自然免疫系が予めプログラムされた一般的な病原体に対して反応するのに対し、獲得免疫系は身体が遭遇した特定の病原体に対して非常にピンポイントな反応を示します。これが「特異性」と呼ばれる特徴です。さらに、一度特定の病原体に反応した後には「免疫学的記憶」を作り出し、将来同じ病原体に再び遭遇した際に、より迅速かつ強力な防御反応を発揮できるようになります。この記憶のおかげで、麻疹のように一度かかると生涯免疫が持続するケースや、水痘のように一定期間免疫が持続するケースがあります。この免疫記憶のメカニズムは、ワクチン接種の基礎となっています。

中心となる細胞：リンパ球

獲得免疫反応の中心的な役割を担うのは、白血球の一種であるリンパ球です。リンパ球には主にB細胞とT細胞の2種類があり、それぞれ異なる免疫応答を担当します。B細胞は「液性免疫」、T細胞は「細胞性免疫」に深く関わります。

B細胞と抗体産生（液性免疫）

B細胞は、主に血漿やリンパ液中に存在する抗体（免疫グロブリン）を産生する細胞です。抗体はY字型のタンパク質で、異物である抗原に特異的に結合し、その働きを中和または標識します。抗原とは、獲得免疫反応を引き起こす可能性のあるあらゆる物質を指します。活性化されたB細胞は形質細胞へと分化し、大量の抗体を分泌します。抗体が抗原に結合することで、病原体の凝集を促したり、補体システムを活性化して病原体を破壊したり、食細胞による取り込み（貪食）を促進したり、細胞傷害性細胞による標的細胞の破壊を助けたりといった様々な防御機構が働きます。

T細胞の働き（細胞性免疫など）

T細胞は、主に細胞を介した免疫反応を担います。T細胞にはいくつかの種類がありますが、代表的なものとしてヘルパーT細胞と細胞傷害性T細胞があります。

ヘルパーT細胞（CD4+T細胞）：免疫反応全体の司令塔のような役割を果たします。抗原提示細胞から情報を受け取り、サイトカインという物質を放出して、B細胞の活性化や細胞傷害性T細胞の増殖、マクロファージの活性化などを助け、免疫反応を調整・強化します。
細胞傷害性T細胞（CD8+T細胞、キラーT細胞）：主にウイルスに感染した細胞やがん細胞など、体に異常をきたした細胞を直接認識し、これを破壊することで感染の拡大を防ぎます。感染細胞に接触すると、パーフォリンやグランザイムといった物質を放出し、標的細胞を死滅（アポトーシス）へと導きます。

また、γδT細胞のように、自然免疫と獲得免疫の両方の特徴を併せ持つリンパ球も存在します。

抗原提示の仕組み

獲得免疫系が適切に機能するためには、「自己」の細胞と「非自己」の異物（病原体など）を正確に区別する必要があります。多くの細胞は、主要組織適合性複合体（MHC）分子を介して、細胞内に存在するタンパク質の断片（ペプチド）を細胞表面に提示しています。これは自身のタンパク質（自己抗原）の場合と、侵入した病原体のタンパク質（非自己抗原）の場合があります。

樹状細胞、B細胞、マクロファージなどの一部の細胞は、抗原提示細胞（APC）と呼ばれ、特にT細胞への抗原提示に重要な役割を果たします。APCは病原体を取り込み、酵素で分解して得られた抗原の断片をMHC分子に結合させ、T細胞に提示します。外から侵入した病原体に由来する抗原は主にMHCクラスII分子に提示され、ヘルパーT細胞を活性化します。一方、ウイルス感染などにより細胞内で作られた抗原は主にMHCクラスI分子に提示され、細胞傷害性T細胞を活性化します。

免疫学的多様性と記憶

獲得免疫系が膨大な種類の病原体に対応できるのは、「免疫学的多様性」という驚異的な仕組みがあるからです。各リンパ球（B細胞やT細胞）は、それぞれ異なる抗原受容体を持っています。この多様性は、V(D)J遺伝子再構成と呼ばれる、限られた遺伝子セグメントをランダムに組み合わせるプロセスによって、抗原に出会う前に生み出されます。これにより、理論上は1兆種類以上の異なる抗原を認識できる受容体が生成されます。B細胞においては、抗体遺伝子にランダムな変異（体細胞超変異）が導入されることで、より抗原への結合力が高い抗体が作られるようになります。

抗原が体内に入ると、その抗原に特異的な受容体を持つリンパ球が選択され、増殖します（クローン選択）。そして、これらのリンパ球が病原体を排除する働きをします。感染が収束した後も、活性化されたリンパ球の一部は「記憶細胞」（記憶B細胞や記憶T細胞）として体内に長期間（場合によっては生涯）残ります。これらの記憶細胞は、同じ病原体に再び遭遇した際に速やかに反応し、二度目の感染に対する防御をより迅速かつ強力に行います。これが「免疫記憶」であり、獲得免疫系の最大の強みです。

免疫には、自然感染やワクチン接種によって自ら免疫記憶を獲得する「能動免疫」と、母親からの抗体移行や抗体製剤の投与によって一時的に抗体を得る「受動免疫」があります。

自然免疫との連携

獲得免疫系は単独で機能するのではなく、自然免疫系と緊密に連携しています。自然免疫反応によって放出されるサイトカインは獲得免疫反応を活性化したり調整したりします。また、自然免疫系の細胞（マクロファージなど）は抗原提示細胞として獲得免疫系の立ち上げに不可欠な役割を果たします。自然免疫と獲得免疫は互いに補完し合い、より効果的な免疫応答を実現しています。

妊娠中の免疫寛容

興味深い例として、妊娠中の胎児は父親由来の遺伝子を持ち、母親にとっては異物と見なされる可能性がありますが、通常は母親の免疫系から攻撃されることなく成長します。これは、胎児が非免疫学的なバリアーによって保護されていたり、胎児側が母体の局所的な免疫抑制を促したりするメカニズムが存在するためと考えられています。最近では、特定の糖タンパク質や活性化した内在性レトロウイルスがこの免疫寛容に関与している可能性が示唆されています。

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