適応免疫とリンパ球の機能
適応免疫は、脊椎動物の免疫系の抗原特異的な部門であり、体細胞遺伝子再編成によって生成されるクローン的に分布した受容体を介して分子標的を認識するTリンパ球とBリンパ球によって媒介されます。広範な病原体関連パターンに応答する自然防御とは異なり、適応応答は個々の抗原に合わせて調整され、感染の過程で洗練され、持続的な防御とワクチンの原理の根底にある永続的な免疫記憶を残します。
Definition
適応免疫とは、体細胞で生成された受容体を持つ抗原特異的なリンパ球がクローン的に増殖し、エフェクター細胞および記憶細胞に分化し、同じ抗原との再遭遇時に特異性と大きさが向上する応答を形成する宿主防御の一形態です。
Scope
この分野では、適応免疫の細胞および分子論理、すなわち、リンパ球抗原受容体がどのように生成され選択されるか、T細胞とB細胞がどのように発生し活性化されるか、ヘルパーT細胞がどのように機能的サブセットに分化するか、そして胚中心反応がどのように抗体品質を向上させるかについて、読者に説明します。これは、これらのメカニズムをその規範的な理論と画期的な研究に結びつける教育的な参照枠組みであり、臨床的ガイダンスではありません。
Sub-topics
Core questions
- 免疫系は、本質的にあらゆる抗原を認識できる受容体多様性をどのように生成するのか？
- 自己反応性リンパ球はどのように排除または抑制され、有用な特異性は保持されるのか？
- Tリンパ球とBリンパ球はどのように活性化され、ヘルパーT細胞はどのように応答を調整するのか？
- 応答の過程で抗体品質はどのように向上し、免疫記憶はどのように確立されるのか？
Key concepts
- 抗原特異的認識
- クローン選択と増殖
- T細胞受容体とB細胞受容体（免疫グロブリン）
- MHC拘束と抗原提示
- 中枢性および末梢性寛容
- ヘルパーT細胞サブセット
- 胚中心反応と親和性成熟
- 免疫記憶
Key theories
- クローン選択説
- 各リンパ球は単一の特異性を持つ受容体を発現する。抗原結合は、一致するクローンを選択・増殖させ、特異性、記憶、自己寛容を説明する。
Mechanisms
適応免疫は、限られたゲノムから膨大なレパートリーを生み出す、遺伝子セグメントの体細胞組換えによって組み立てられた、クローン的にユニークな抗原受容体を発現するリンパ球に基づいています。T細胞は主要組織適合性複合体分子によって提示されるペプチド断片を認識し、B細胞は膜免疫グロブリンを介して無傷の抗原を認識します。発生中のリンパ球は、過度に自己反応性のクローンが削除または不活性化されるようにスクリーニングされます。適切な共刺激とともに抗原に遭遇すると、ナイーブリンパ球は増殖し分化します。CD4ヘルパーT細胞は他の細胞を調整する機能プログラムを採用し、CD8細胞傷害性T細胞は感染した標的を殺し、B細胞は抗体分泌形質細胞になります。胚中心では、B細胞は体細胞超変異と選択を受け、抗体応答の平均親和性を高め、長寿命の記憶細胞と形質細胞を生成します[smith-garvin-2009][lebien-tedder-2008][zhu-paul-2008][victora-2012]。
Clinical relevance
ここに要約されたメカニズムは、ワクチン接種、移植免疫学、アレルギー、自己免疫、免疫不全の根底にあり、臨床医や科学者が免疫現象を解釈する方法を形作っています。この項目は、参照と教育のための生物学と概念を記述しており、個人の診断基準や治療推奨を提供するものではありません。
History
適応免疫の概念的基盤は、1950年代後半のバーネットのクローン選択説によって築かれ、これは抗原によって選択される既存のクローンという観点から特異性と寛容性を説明しました。利根川による免疫グロブリン遺伝子の体細胞組換えの発見は、受容体多様性の遺伝的基礎を提供し、ジンカーナゲルとドハーティによるMHC拘束の証明は、T細胞がどのように抗原を認識するかを説明しました。これらのアイデアが一体となって、この分野が概観するリンパ球媒介免疫の現代的な姿を確立しました[janeway-textbook]。
Key figures
- Frank Macfarlane Burnet
- Niels Kaj Jerne
- Susumu Tonegawa
- Rolf Zinkernagel
- Peter Doherty
Related topics
Seminal works
- smith-garvin-2009
- lebien-tedder-2008
- victora-2012
Frequently asked questions
- 適応免疫は自然免疫とどのように異なるのか？
- 自然免疫は多くの病原体に共通する保存された分子パターンに迅速に応答するのに対し、適応免疫はTリンパ球とBリンパ球上のクローン的に分布した抗原特異的受容体を使用し、よりゆっくりと発達し、持続的な記憶を生成します。
- 適応免疫はなぜ免疫記憶を生成するのか？
- 最初の応答中に増殖する抗原特異的クローンは、長寿命の記憶リンパ球を残すため、同じ抗原との2回目の遭遇は、より速く、より強力な応答を引き起こします。