知ると10倍得する免疫力の仕組み【キラーT細胞、ヘルパーT細胞】

Medivery


こんにちは、メディバリー大学病院です。
今回は、みなさんもよく耳にする「免疫」の仕組みについてお話しし、さらに踏み込んで、ときおり医療情報番組などで耳にする「キラーT細胞」についてもお伝えします。
このブログでは医師監修の元で病気や健康について発信しています。興味をもたれた方はブックマークをしていただけると嬉しいです。

 

    1. 《免疫とは》
    2. 《獲得免疫は「細胞性免疫」と「液性免疫」に分けられる》
      • 〈細胞性免疫とは〉
      • 〈液性免疫とは〉
    3. 《細胞性免疫と液性免疫の違い》 
    4. 《細胞性免疫による病原体の攻撃の仕組み》
    5. まとめ

     

        《免疫とは》

        我々の体が何らかしらの病原体に感染した場合、自らの体に備わっている免疫機能によりその病原体をやっつける仕組みが備わっています。それが「免疫」です。免疫とは、”外部から侵入する細菌やウイルスなどの異物”のほか、”死んだ細胞や老廃物、がん細胞などといった体内で発生する異物”の除去を行うシステムです。免疫が対応しなくてはならない異物は数限りないため、どんな異物が来ても対抗できるよう自然免疫獲得免疫という2段構えで体を守っています
        自然免疫とは、生まれたときから体に備わっている免疫です。マクロファージや好中球、樹状細胞といった免疫細胞(貪食(どんしょく)細胞)が体内に侵入してきた細菌・ウイルスや体内で発生した癌などを食べて破壊してくれます。これらの細菌・ウイルス・癌などは、身体にとって存在してはならないものであり、私たちの身体はこれらを「異物」として認識し、排除しようとするのです。マクロファージ・好中球・樹状細胞といった免疫細胞は1番最初に反応して異物を排除します。また、次に紹介する獲得免疫の効果を高めるために、体内に侵入した異物の情報を獲得免疫で働く細胞に伝える役割も担っています。
        そして、獲得免疫とは、体内に侵入した異物に対する「抗体」を作り、次に同じ異物が侵入した場合に効率的に排除する仕組みです。自然免疫をすり抜けた異物が入り込んだ感染細胞や、がん細胞などを排除する役割もあります。獲得免疫でメインとなるのは、抗体を作るよう指令を出すT細胞や、抗体を作るB細胞といったリンパ球です。
        真っ先に異物に対処する自然免疫、抗体を作って次に備え自然免疫で対処しきれなかった異物に対処する獲得免疫と、それぞれが補いあって体を守っています。

        《獲得免疫は「細胞性免疫」と「液性免疫」に分けられる》

        獲得免疫には、「抗体を作る」「感染細胞やがん細胞を排除する」などいろいろな役割がありますが、役割によって「細胞性免疫」「液性免疫」の2種類に分けられます。それぞれの特徴や違いについて、くわしく見ていきましょう。

        〈細胞性免疫とは〉

        細胞性免疫は、T細胞という免疫細胞が主体となって働いている免疫です。抗体を産生するのではなく、免疫細胞自体が異物を攻撃するという特徴があります。免疫細胞の一種であるT細胞は、「ヘルパーT細胞」「キラーT細胞」「サプレッサーT細胞」の3種類に分けられます。

         ヘルパーT細胞:マクロファージなどの免疫細胞から異物の情報を受け取り、B細胞とともに異物が危険なものかを判断し、サイトカイン(免疫細胞が作り出すタンパク質)を産生して、キラーT細胞やNK細胞(ナチュラルキラー細胞)などを活性化させる、司令塔のような役割を持つ免疫細胞です。

        キラーT細胞(細胞傷害性T細胞):感染細胞やがん細胞を攻撃、排除する免疫細胞です。

        サプレッサーT細胞:キラーT細胞が正常な細胞まで攻撃しないように制御したり、免疫反応を終了させる免疫細胞です。

         体内に異物が侵入すると、まずマクロファージや樹状細胞といった貪食細胞が異物を食べて分解し、その情報をヘルパーT細胞へと伝えます。これを抗原提示と呼びます。
        次にヘルパーT細胞の一種である「Th1(ティーエイチワン)細胞」が食細胞から届いた情報をキャッチしてサイトカインを産生し、キラーT細胞やNK細胞を活性化させます。すると、活性化されたキラーT細胞やNK細胞が、感染した細胞やがん細胞に対して攻撃を始めるのです。また、キラーT細胞やNK細胞が正常な細胞を攻撃するのを防ぎ、適切な時期に免疫反応が止まるよう、サプレッサーT細胞も働きます
        その後、ヘルパーT細胞によって活性化されたキラーT細胞の一部は、今回キャッチした異物の情報を記憶した「メモリーT細胞」となり、次に同じ異物が入ってきたときに効率的に攻撃できるように備えます。

        〈液性免疫とは〉

        液性免疫は、B細胞が主体となって、抗体を作ることで異物に対抗する免疫です。まずマクロファージや樹状細胞が発した異物の情報を、ヘルパーT細胞の一種である「Th2細胞」がキャッチして、サイトカインを産生します。すると、そのサイトカインによって活性化されたB細胞は形質細胞へと変身し、抗体を産生し始めます。産生された抗体は血液などを通って全身に広がり、貪食細胞を活性化したり、異物の毒性や感染力を失わせたりするのです。その後、活性化されたB細胞の一部は「メモリーB細胞」となり、次に同じ異物が入ってきたときに効率的に抗体を産生できるように備えます。

        《細胞性免疫と液性免疫の違い》

        細胞性免疫と液性免疫で大きく異なる点は、異物に対する攻撃方法です。細胞性免疫では免疫細胞が直接異物を攻撃しますが、液性免疫では抗体を作って異物に対抗します。
        また、液性免疫で産生される抗体は、細胞外の異物に対して働くものなので、ブドウ球菌や連鎖球菌といった細胞外寄生菌などに有効です。しかし、異物が一度細胞内に入ると認識できなくなってしまうため、細胞内寄生する異物には、感染細胞に対応できる細胞性免疫が働きます。

        《細胞性免疫による病原体の攻撃の仕組み》

        ウィルス攻撃の最強部隊であるキラーT細胞はウィルス感染細胞を完全に破壊します。そんな細胞破壊、すなわち細胞死には2つあります。それは「壊死(壊死)」「アポトーシス」です。
        壊死とは受動的な細胞死であり細胞膜に穴が開たり、血流が遮断されることにより起こります生活習慣病である心筋梗塞、脳梗塞などは心臓、脳の血流遮断によりそれらの細胞の壊死が起こります
        アポトーシスとは特定の条件を満たした場合、あらかじめ組み込まれているプログラムによる能動的な細胞死であり細胞内のDNAが断片化、内側から崩壊する細胞死です。種々のウィルスから我々の体が攻撃を受けると自然免疫の樹状細胞、マクロファージが感染細胞を無作為に貪食、感染細胞表層のウィルス特異抗原を抗原提示します。するとヘルパーT細胞がIL-2(インターロイキン ツー)、INF-γ(インターフェロンガンマー)などのサイトカインを分泌、キラーT細胞を活性化します。活性化されたキラーT細胞はパーフォリンと呼ばれる物質を放出し、感染細胞膜に穴を開けて感染細胞を破壊します。これが壊死です。
        さらにキラーT細胞はTNF-β(チューマーネクローシスファクター ベータ)などの物質を放出し、感染細胞にアポトーシスも起こします。すなわちキラーT細胞は感染細胞を外側、内側から完全に破壊するのです。
        キラーT細胞は常時パトロールしているNK細胞と異なり通常は不活化状態であり、ウィルス感染などの非常事態にのみ活性化します。活性化には樹状細胞、マクロファージによる抗原認識、情報伝達が必須です。ではキラーT細胞を中心とする細胞性免疫を維持するにはどうしたらよいのでしょうか?
        我々の細胞が体内で異常増殖するガンにおいてはガン細胞が細胞性免疫をすり抜けるので、免疫細胞にガン情報を伝える種々の免疫療法が試みられています。一方でウィルスが感染し細胞に障害を与える場合においてはウィルスの細胞内侵入、増殖を防ぐワクチン、薬剤開発が主体となります。新規のウイルスに対するワクチン、治療法が確立していない場合、そのウイルスに感染した後の発症や重症化を防ぐにはキラーT細胞やNK細胞がメインとなる細胞性免疫の経路が維持されていることが重要となります。

        まとめ

        いかがでしたでしょうか。
        今回は我々の身体を外敵から守ってくれる免疫について、様々な免疫細胞とそのメカニズムをお話ししました。複雑でわかりにくい!と思われた方もいるかもしれませんが、このように我々の身体は複雑なメカニズムであらゆる外敵から身を守ってくれています。昨今では新型コロナウイルスやワクチンに関する様々な情報が飛び交っています。ワクチンに関する正しい情報を理解する上でこの記事が参考になれば幸いです。

        メディバリー大学病院では、コメント欄で記事にして欲しい内容も募集しています。健康や原因不明の症状で悩んでいる事があれば、
        ぜひ、コメント欄でお知らせください。
        この記事がためになった、面白いと思った方は、高評価とブックマークをしていただけますと、今後の活動の励みになります!最後までご覧になっていただきありがとうございました。

        【参考文献】

        日本免疫学会 https://www.jsi-men-eki.org/

        【監修医師】

        1. Dr. KyoJi: 医師11年目の外科医, 新宿の医局→フリーランス, 《Twitter》https://twitter.com/dkyoji
        2. 小山翔平 (Shohei Oyama): 整形外科専門医, おやま整形外科クリニック院長 《Web》https://oyama-seikei.gassankai.com/

        最先端の医学研究に関連する記事

        【がんと診断されたら】入院前から手術後までの流れを解説します

        【がんと診断されたら】入院前から手術後までの流れを解説しますの画像

        【がんと診断されたら】入院前から手術後までの流れを解説します

        一般的に、がんと診断されてから実際に治療が始まるまでは、何度か病院に通い必要な検査を受けます。また入院が必要な場合には、病院の所定の窓口で入院の申し込みをします。この期間は風邪などをひかないように体調を整えておくことは必要ですが、基本的には、これまでどおりの生活で大丈夫です。ただしほかの病気がある場合や、がんの種類や治療の内容によっては、食事制限など生活面での注意が必要な場合もありますので、事前に担当医や看護師に確認しておくことが必要です。

        風邪をひくとどうして発熱するのか?そのメカニズムを解説【医師監修】

        風邪をひくとどうして発熱するのか?そのメカニズムを解説【医師監修】の画像

        風邪をひくとどうして発熱するのか?そのメカニズムを解説【医師監修】

        みなさん、風邪を引いた時に発熱したことはありますよね。少し温度が上がっただけだというのに、悪寒がしたり、よく眠れなくなってしまったり、トイレに行くだけなのに息も絶え絶えになったりと、発熱のない風邪と比べるとその症状は大きく違ってきます。
        日本人の平均体温は、およそ36.9℃前後と言われており、表面などでは人それぞれまちまちですが、体の中の温度は全体的にほぼ変わらないとされています。

        【要注意】悪い油・糖質・塩分を取り過ぎると、血管の中は●●します!

        【要注意】悪い油・糖質・塩分を取り過ぎると、血管の中は●●します!の画像

        【要注意】悪い油・糖質・塩分を取り過ぎると、血管の中は●●します!

        動脈硬化、脂質異常症、高血糖、高血圧。皆さん一度は聞いたことがあると思いますが、これらがどのようなメカニズムで起こっているのかはご存知ないかもしれません。これらの疾患は、悪い油のとりすぎ、糖質のとりすぎ、塩のとりすぎによって起こります。
        今回の記事では、悪い油・糖質・塩をとりすぎたときに血管の中で何が起きるのか、また、それぞれどのくらいの摂取量が適切なのかを解説します。