CD8は、細胞表面に存在する
糖タンパク質の一種で、特に
免疫系の細胞で重要な役割を担っています。Tリンパ球において、
T細胞受容体(TCR)の働きを補助する共受容体として機能することが知られています。この分子の大きな特徴は、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスI分子と特異的に結合する点にあります。
構造
CD8分子は、その機能を発揮するために通常二量体を形成します。最も一般的な形態は、CD8-α鎖とCD8-β鎖がジスルフィド結合によって連結されたヘテロ二量体です。しかし、CD8-α鎖のみからなるホモ二量体も一部の細胞で発現が見られます。これらCD8-α鎖およびCD8-β鎖は、それぞれ異なる遺伝子によってコードされており、ヒトにおいてはどちらの遺伝子も第2
染色体の2p12という位置に存在しています。
CD8分子は免疫グロブリンスーパーファミリーに属しており、細胞外に免疫グロブリン(Ig)の可変領域に似た構造を持つドメインを持っています。この細胞外ドメインに加えて、細胞膜を貫通する領域と、細胞質内に突き出す末端領域から構成されています。全体の分子量はおよそ13.5 kDa程度です。CD8分子の立体構造は、X線回折法などの解析によって詳細が明らかになっており、全体としては免疫グロブリンに特徴的なベータサンドイッチ構造を基盤としています。例えば、CD8-α鎖は114個のアミノ酸残基からなり、そのうち約2%がアルファヘリックス構造、約46%がベータシート構造を形成しており、残りの約52%は比較的柔軟なループ構造として存在しています。
機能
CD8の主要な機能は、TCRが抗原ペプチドを認識する際に、標的細胞表面のMHCクラスI分子と結合し、その認識を補強することです。具体的には、CD8-α鎖の細胞外ドメインが、MHCクラスI分子のα3ドメインにある特定の領域に結合します。この結合は、細胞傷害性
T細胞と、ウイルス感染細胞やがん細胞といった標的細胞との間の物理的な接着を強化する役割を果たします。これにより、TCRによる抗原ペプチド-MHCクラスI複合体の認識が安定化され、
T細胞の活性化に必要なシグナル伝達が効率的に行われるよう促進されます。
CD8がMHCクラスI分子を認識する主な部位は、MHCクラスIのα3ドメインに存在する可動性を持ったループ構造であることが、遺伝子変異解析などの研究によって特定されています。この重要な認識部位は、MHCクラスI分子のアミノ酸配列における223番目から229番目の残基に対応する領域に位置しています。CD8分子を細胞表面に発現している
T細胞は、その主要な機能である細胞傷害性(細胞を破壊する能力)にちなんで、「CD8陽性
T細胞」あるいは「細胞傷害性
T細胞(CTL)」と呼ばれています。
組織分布
CD8共受容体は、主に細胞傷害性
T細胞の細胞表面に高レベルで発現しています。しかし、それ以外の細胞でも発現が見られます。例えば、ナチュラルキラー(NK)細胞や
胸腺上皮細胞、特定の
樹状細胞などでも発現が確認されています。病的な状態としては、一部の
非ホジキンリンパ腫でCD8の発現が見られることがありますが、多くの種類のがん細胞では通常、CD8の発現は失われています。
CD8は免疫応答、特に細胞性免疫において、MHCクラスI拘束性の抗原認識と
T細胞活性化に不可欠な分子であり、その発現は様々な免疫疾患や感染症、がんの診断や治療の指標としても注目されています。