B細胞の発生と抗体産生

Bリンパ球は骨髄で発生し、そこで免疫グロブリン遺伝子を再編成してB細胞受容体を構築し、自己抗原に対するスクリーニングを受けた後、末梢に移行します。抗原に遭遇すると、しばしばT細胞の助けを借りて、B細胞は増殖し、抗体分泌形質細胞と記憶B細胞に分化し、液性免疫を媒介する可溶性免疫グロブリンを産生します。

Definition

B細胞の発生とは、リンパ系前駆細胞が免疫グロブリン遺伝子再編成と寛容チェックポイントを経て成熟B細胞へと骨髄で分化することであり、抗体産生とは、活性化されたB細胞が、特定の特異性とクラスを持つ免疫グロブリンを分泌する形質細胞へと抗原駆動的に分化することです。

Scope

このトピックでは、骨髄におけるB細胞の発生、B細胞受容体の構築と寛容、T細胞依存性およびT細胞非依存性活性化、形質細胞と記憶細胞の分化、および抗体クラススイッチについて扱います。これはメカニズムに関する参照項目であり、臨床的ガイダンスを提供するものではありません。

Core questions

• 骨髄において、多様なB細胞受容体レパートリーはどのように生成され、自己寛容性が付与されるのか？
• B細胞はどのように活性化されるのか、またT細胞の助けの役割は何か？
• 活性化されたB細胞はどのように形質細胞と記憶B細胞に分化するのか？
• クラススイッチ組換えは、特異性を変えずに抗体アイソタイプをどのように変化させるのか？

Key concepts

• 免疫グロブリン遺伝子再編成（V(D)J組換え）
• B細胞受容体（膜免疫グロブリン）
• 中枢B細胞寛容と受容体編集
• T細胞依存性対T細胞非依存性活性化
• 形質細胞分化
• 記憶B細胞
• クラススイッチ組換え（アイソタイプスイッチング）
• 抗体エフェクター機能

Mechanisms

骨髄において、B系統前駆細胞は免疫グロブリン重鎖および軽鎖遺伝子を順次再編成し、独自のB細胞受容体を発現します。自己抗原に強く結合する未熟B細胞は、除去されるか、アネルギー状態になるか、または受容体編集によって受容体を改変します。成熟ナイーブB細胞は再循環し、抗原に結合すると活性化されます。ほとんどのタンパク質抗原はT細胞依存性応答を誘発し、その中でヘルパーT細胞はCD40リガンドとサイトカインを提供し、強力な増殖、胚中心形成、および高親和性、クラススイッチ抗体、記憶B細胞、長寿命形質細胞の産生を促進します。反復性多糖などの一部の抗原は、T細胞の助けがほとんどなくてもB細胞を活性化することができます。活性化誘導シチジンデアミナーゼによって開始されるクラススイッチ組換えは、抗原特異性を維持しながら、抗体の定常領域、ひいてはそのエフェクター機能を変化させます[lebien-tedder-2008][victora-2012][stavnezer-2008]。

Clinical relevance

B細胞生物学は、抗体ベースのワクチン防御、液性免疫不全、抗体媒介性自己免疫、およびB細胞悪性腫瘍の根底にあり、B細胞を枯渇または調節する治療法の根拠を形成しています。この項目は概念的な参照と教育のみを目的としており、個人の診断や治療に関する推奨事項を提供するものではありません。

History

リンパ球を胸腺由来（T）とファブリキウス嚢または骨髄由来（B）の系統に分けることで、抗体産生がB細胞の領域であることが明確になりました。利根川による免疫グロブリン遺伝子再編成の発見は、限られたゲノムからいかにして膨大な抗体多様性が生み出されるかを説明し、その後の研究で活性化誘導シチジンデアミナーゼがクラススイッチと体細胞超変異の中心的な酵素であることが特定され、抗体応答のメカニズム的全体像が完成しました[lebien-tedder-2008][stavnezer-2008]。

Key figures

• Frank Macfarlane Burnet
• Susumu Tonegawa
• Tasuku Honjo
• Max Cooper

Seminal works

• lebien-tedder-2008
• stavnezer-2008
• victora-2012

Frequently asked questions

B細胞と形質細胞の違いは何ですか？

B細胞は抗原受容体として膜結合型免疫グロブリンを持ちます。活性化され分化した形質細胞は、同じ特異性を持つ可溶性抗体を大量に分泌することに特化した最終分化B細胞です。

クラススイッチとは何ですか？

クラススイッチ組換えは、抗体の定常領域（例えばIgMからIgG、IgA、またはIgEへ）を変化させ、そのエフェクター機能と組織分布を変えますが、抗原結合特異性は変化させません。