病原体が侵入すると、自然免疫、つまりマクロファージや好中球がそれらに対峙するのですが、自然免疫だけで病原体が退治できそうにないとき、登場するのが免疫細胞の一種、樹状細胞です。

普段の見た目はマクロファージとよく似ています。しかし、病原体を食べて活性化したとき、木の枝がたくさん突き出たような姿となります。

自然免疫では、食細胞が相手かまわず何でも食べて、体内に侵入した病原体も無差別に食べて撃退していくのですが、自然免疫だけでは倒すことのできない強力な相手も存在します。

そのような強力な病原体に対しては「獲得免疫」でピンポイント的にたたくのです。

(1)樹状細胞の抗原提示

樹状細胞は自然免疫が働いているときに一歩下がっていてマクロファージや好中球のように盛んには病原体を貪食しません。しかしいったん活性化すると抗原提示能力がとても高いことが知られています。この抗原提示こそ、「獲得免疫」を始動させる重要なイベントなのです。

獲得免疫のターゲットを「抗原」といいます。細菌、真菌、ウィルスのみでなく、細菌が出す毒素、細菌が死んで漏れ出す毒素も抗原となります。

獲得免疫は抗原に対してピンポイントで働きます。おたふくに対する獲得免疫は、麻疹には無力であり効き目がありません。おたふくに対する獲得免疫はおたふくにしか働きません。このような対応の仕方を「抗原特異的」といいます。

行減退を食べて(抗原を取り込んで)活性化した樹状細胞は、ケモカインに強く誘導されてリンパ節に移動します。

樹状細胞は取り込んだ病原体のタンパク質を酵素の力でペプチドに分解します。さらに、アミノ酸まで分解しますが、ペプチドの一部をMHCクラスⅡという分子と結合して細胞の表面に出します。これを抗原提示といいます。

では、活性化した樹状細胞は誰に対して抗原提示をしているのでしょうか。

相手はT細胞です。

(2)T細胞

T細胞とは、リンパ球の一種で、胸腺で成熟します。Tとは胸腺Thymusのことです。細胞表面に特徴的なT細胞(抗原認識)受容体(T cell receptor:TCR)を有しています。末梢血中のリンパ球の70〜80%を占めるといわれます。

T細胞には2種類あります。

①ヘルパーT細胞(CD4陽性T細胞)…CD4という分子を出している

②キラーT細胞(CD8陽性T細胞)…CD8という分子を出している

まだ、抗原に出会ったことのないT細胞をナイーブT細胞といいます。

ナイーブT細胞の表面には、T細胞抗原認識受容体(TCR)が表面に出ています。

このTCRは、ほとんどのナイーブヘルパーT細胞で形が違っています。その種類は1000億以上といわれます。同じ形を持つT細胞は100個くらいです。種類が多いほど樹状細胞が提示する「MHCクラスⅡ+ペプチド」と合致する確率が大きくなります。

活性化した樹状細胞は、ナイーブヘルパーT細胞に抗原提示をして、型が合致すれば結合します。

樹状細胞からはCD80/86という補助刺激分子が出ています。これがナイーブヘルパーT細胞の補助刺激分子であるCD28と結合しています。

結合の様子を詳しく見ると

①樹状細胞の「MHCクラスⅡ+ペプチド」とナイーブヘルパーT細胞の抗原認識受容体が結合する

②補助刺激分子も結合する

③樹状細胞の出すサイトカインをナイーブヘルパーT細胞が浴びる

この3点がなされたとき、ナイーブヘルパーT細胞は活性化されます。

ここで注意したいのは、1個の樹状細胞に対して1個のナーブヘルパーT細胞がくっつくわけではないことです。

樹状細胞は「MHCクラスⅡ」という皿の上に「ペプチド」を載せて、抗原提示するわけですが、ペプチドは1種類だけではありません。抗原由来のペプチドですから何種類もあるわけです。それぞれのペプチドに程よく結合するナイーブヘルパーT細胞が結合していきます。1個の活性化した樹状細胞に複数のナイーブヘルパーT細胞がくっつくのです。

(3)ヘルパーT細胞のマクロファージに対する働き

活性化したヘルパーT細胞は自己増殖をはじめ1000倍から10000倍に増えます。そのうち一部はリンパ節に残り多くは抹消組織へ移動します。

末梢に行くと病原体を食べて活性化したマクロファージがいます。マクロファージにも、樹状細胞ほどではありませんが、抗原提示能力があります。マクロファージは、その表面に病原体由来のペプチドを提示しています。樹状細胞と同じく「MHCクラスⅡ+ペプチド」という形で提示しているのです。

その提示されたペプチドとぴったり合う抗原認識受容体(TCR)を持つ活性化したヘルパーT細胞が結合します。

このとき、マクロファージからはサイトカインが出ていて、ヘルパーT細胞に浴びせます。さらにマクロファージの補助刺激分子CD80/86がヘルパーT細胞のCD28に結合し刺激を入れます。

今度は、ヘルパーT細胞のCD40LがマクロファージのCD40に結合しマクロファージに刺激を入れます。さらに、ヘルパーT細胞はサイトカインを出してマクロファージに浴びせます。

その結果、活性化していたマクロファージはさらに活性化して相当の殺傷能力を手に入れます。マクロファージはヘルパーT細胞によってパワーアップされるのです。

①T細胞抗原認識受容体(TCR)とマクロファージの「MHCクラスⅡ+抗原ペプチド」が結合する

②補助刺激分子が結合する

③サイトカインを浴びる

①~③の条件が整うとマクロファージは大いに活性化されて病原体を食べていくことになるのです。

このときに、活性化したヘルパーT細胞も、マクロファージから刺激を受けさらに活性化していくのです。

(4)自己細胞を食べた免疫細胞に対するチェック

樹状細胞はリンパ節で、ナイーブヘルパーT細胞に対して病原体のペプチドを提示(抗原提示)しますが、同時に自己細胞由来のペプチドも提示しています。この自己細胞由来のペプチドに反応してナイーブヘルパーT細胞が結合してしまったらどうなるでしょうか。免疫機構が働いてしまうのでしょうか。

実は、T細胞抗原認識受容体と樹状細胞の「MHCクラスⅡ+ペプチド」がくっついても、さらに補助刺激分子同士が結合し、サイトカインを浴びなければナイーブヘルパーT細胞は活性化しないのです。

補助刺激分子は、病原体由来のペプチドでなければ結合しなくなっており、またサイトカインも放出されなくなっています。つまり、獲得免疫は始動しない仕組みになっているのです。

このように、獲得免疫の場面と自然免疫の場面で自己を攻撃する免疫反応を防ぐ機構が存在しているのです。