細胞傷害性T細胞

細胞傷害性T細胞（キラーT細胞）

細胞傷害性T細胞（Cytotoxic T lymphocyte; CTL）は、「キラーT細胞」とも呼ばれるリンパ球の一種です。私たちの体が細菌やウイルスに感染した細胞、あるいは異常ながん細胞といった「異物」を認識し、これらを効率的に排除する役割を担っています。まさに体の防御システムの最前線で働く「細胞の殺し屋」といえる存在です。

分化と特徴

T細胞は骨髄で生まれ、胸腺で成熟します。この成熟過程で、未分化なT細胞はヘルパーT細胞と細胞傷害性T細胞のどちらになるかを決定します。T細胞の表面には、CD4分子またはCD8分子という分子が発現しており、どちらを発現するかによってその後の機能が分かれます。細胞傷害性T細胞は、表面にCD8分子を発現するT細胞から分化してくるため、「CD8陽性T細胞」と呼ばれることもあります。CD8分子は、標的細胞の表面にあるMHCクラスI分子と結合する際に重要な役割を果たします。

活性化のメカニズム

細胞傷害性T細胞は、生まれたばかりの「ナイーブ」な状態では細胞を傷害する能力を持ちません。その機能を発揮するためには、特定の刺激を受けて「活性化」される必要があります。この活性化は、体内の異物（ウイルスや細菌、がん細胞など）に由来する断片である「抗原ペプチド」が、抗原提示細胞（APC）と呼ばれる免疫細胞によってMHCクラスI分子と結合した形で提示されることによって引き起こされます。

ナイーブなCD8陽性T細胞は、自身の表面にあるT細胞受容体（TCR）でこの「MHCクラスI＋抗原ペプチド」の複合体を認識します。この認識に加えて、APCから共刺激分子を介したシグナルを受け取ると、細胞傷害性T細胞へと分化・増殖し、異物を含む細胞を攻撃する能力を獲得します。

細胞傷害性T細胞の活性化には、CD4陽性のヘルパーT細胞の助けが必要となる場合が多いです。特に、樹状細胞以外のAPCによる活性化では、ナイーブなCD8陽性T細胞がヘルパーT細胞と同じAPCに同時に結合することが重要です。ヘルパーT細胞は、サイトカイン（例: IL-2、IFN-γ）を分泌したり、APC上の共刺激分子の発現を促進したりすることで、CD8陽性T細胞の活性化を強力にサポートします。特にヘルパーT細胞のTh1サブセットは、IL-2やIFN-γの産生を通じて細胞傷害性T細胞の機能を補助することが知られています。

標的細胞の攻撃方法

活性化された細胞傷害性T細胞は、標的となる異物を含む細胞に対して様々な方法で攻撃を行います。主なメカニズムは以下の二つです。

1. 細胞傷害性物質の放出: パーフォリンやグランザイムといった強力な細胞傷害性物質を標的細胞の近くで放出します。パーフォリンは標的細胞の細胞膜に穴を開け、そこからグランザイムが細胞内に入り込み、細胞のアポトーシス（プログラムされた細胞死）を誘導します。
2. アポトーシスの誘導: 標的細胞の表面にあるFas分子に結合し、直接的にアポトーシス経路を活性化させることで細胞死を引き起こします。

これらの方法により、感染細胞やがん細胞は効率的に破壊・排除され、体の恒常性が維持されます。

免疫記憶と臨床応用

全ての活性化された細胞傷害性T細胞が役割を終えると消滅するわけではありません。一部は「メモリーT細胞」として体内に長期間残り、同じ異物が再び体内に侵入した場合に、より迅速かつ強力な免疫応答を開始するための「免疫記憶」を形成します。

細胞傷害性T細胞の異物排除能力は、医学分野でも注目されており、特にがん治療における免疫療法として研究が進められています。患者自身の体内から採取したT細胞を体外で培養・活性化させて体内に戻す方法や、体内でがん細胞に対する細胞傷害性T細胞の応答を誘導・増強する方法などが開発されています。

注意点

通常、細胞傷害性T細胞は異物のみを攻撃しますが、まれに自己の正常な細胞や無害な物質に対して過剰に反応してしまうことがあります。このような異常な免疫応答がアレルギーなどの病態を引き起こす一因となることもあります。これは個人の免疫システムの特性や遺伝的要因によって影響される場合があります。

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