多種多様な細胞が複雑に連携して「免疫系」を構成しています

免疫とは、体内に侵入して来るウイルスや細菌・寄生虫、 またはそれらが分泌する毒素などから生体を守る「生体防御機能」です。

同時に、体外からの侵入者ではなく、自分の細胞であっても、がん細胞などの異常な物であればそれを排除する 機能も有しています。

これらの機能を果たすためパイエル板、M細胞、 樹状細胞、T細胞、好中球、 B細胞、マクロファージ、抗体、 などなど多種多様な細胞や組織が、情報を伝達しながら複雑に連携して「免疫系」を構成しているのです。

さらに免疫は、大まかに分けると「自然免疫」と「獲得免疫」に大別できます。

「先天性免疫」「基本免疫」ともいわれます。

ヒトなどの場合は、まず自然免疫が発動する前段階で、ウイルスや細菌は咳やくしゃみ、 涙や尿、唾液や粘液などによって排除されます。

もちろん健康な皮膚も細胞が密に並んでいて水を弾き弱酸性に保たれているので、 細菌などの増殖を抑える働きがあります。

また、異物に最も曝されやすい場所のひとつである消化管内などでは、前述の唾液や粘液などの他に 「腸内細菌叢」を構成する常在菌が、 外からやって来た病原菌などの異物と養分や増殖場所を巡り争うため、 健康な(種類も量も多い)腸内細菌叢なら、 外部からの病原菌が毒素などを産生し病気を発症するまで 増殖する可能性もその分、少なくなるといわれています。

それでも、病原体である細菌等がこれらの防壁を突破して、 上皮(皮膚だけではなく、腸管などの上皮細胞も含みます)から体内に侵入してくると、 まず、免疫系が最初に起こす「免疫応答」として、細菌やそれらの出す毒素などに接触した細胞が その刺激に対しての炎症を起こします。

感染した細胞は、化学伝達物質として「エイコサノイド」や「サイトカイン」等を分泌して、 好中球やマクロファージなど遊走性のある貪食細胞を呼び寄せます。

好中球やマクロファージ等の貪食細胞達は、 細菌等が感染している現場に到着すると、 外部からの異物を「非自己」であることを確かめたのち貪食作用により、 異物を自らの内部に取り込み、食胞内で殺菌分解していきます。

この一連の作用を「自然免疫」と呼び、ヒトのみならずほとんどの生物が持っていて 「自己」以外のものを「非自己」として常に100％の力で攻撃出来るものなのですが、 後述の「獲得免疫」の様な「免疫の記憶」にならないという欠点もあります。

「後天性免疫」「適応免疫」とも呼ばれます。

リンパ球の中の、B細胞やT細胞が主に関与している免疫系です。

外部から侵入してきた細菌などの異物は、異物としての名札の様な「抗原」として T細胞に認識されるところから始まります。

最初に細菌に感染した細胞によって最近の一部が「抗原」として MHCクラス�T分子(MHC-�T)という抗原用の掲示板の様なものに乗せられて、細胞の表面に表示されます。

また、感染した細胞からのサイトカイン等の情報伝達物質の分泌によりやって来た、 マクロファージ等の貪食細胞が食べた異物の一部をMHCクラス�U分子(MHC-�U)という、 同じく抗原用の掲示板にそれを抗原として自分の表面に出します。

これらMHC-�T、�Uにより抗原を表示することを「抗原提示」と呼びますが、 T細胞の中でもヘルパーT細胞はCD4やTCRという受容体タンパク質などがあり MHC-�Uでの抗原提示により特に活性化されることが知られています。

活性化(抗原を異物と判断)したヘルパーT細胞は「インターロイキン」や「リンフォカイン」等のサイトカインを産生して、 マクロファージ達貪食細胞や細胞障害作用をもつキラーT細胞、 抗体を産生するB細胞等の免疫細胞達を次々に活性化して、 抗原を目印に侵入者に対して攻撃を加えていくのです。

こうして侵入していた細菌等の異物が一掃された後も、 これらのB細胞やT細胞の中には死滅せずに長期間体内にとどまり「記憶細胞」となって、 再び同じ病原菌(抗原)などが侵入した時に備えているものがいます。

これが「後天的に獲得した免疫」あるいは「免疫の記憶」というものになり、 再度同じ異物や似た様な異物の侵入を受けた時には、前述の複雑で時間のかかる手順を踏まずに、 迅速で強力な攻撃を加えることが出来るようになるのです。

ただし、一度以上同じ病原菌などの異物に感染しなければならないのと、 多様な病原菌等にはそれぞれに免疫を獲得していかなければならないために この「獲得免疫」の確立には時間を要するのです。

つまり獲得免疫は、主に哺乳類などの高等動物に認められますが強力な部分があるものの、 一方でそれぞれに免疫を獲得しなければならないという短所も併せ持っています。

免疫細胞はウイルスや細菌などの自己以外の異物を攻撃する以外に、 自己であっても正常でない自己を「非自己」として攻撃することが知られています。

※マクロファージ等の貪食細胞は常に体中を見回りながら、 腫瘍細胞を見つければ攻撃をします。

また、腫瘍細胞などの形質転換細胞には自分が正常細胞ではないと、 表面のMHCクラス�T分子に自分の抗原(腫瘍特異抗原:TSA)を提示するので、 細胞障害性T細胞(キラーT細胞)はこれを非自己として認識して攻撃します。

しかし、腫瘍細胞の中にはMHCクラス�T分子が正常な細胞より少ないものもあり、 その場合は細胞障害性T細胞(キラーT細胞)では認識できずガンになるものもあります。

ただこの場合はMHCクラス�T分子の少ない事を、NK(ナチュラルキラー)細胞が異常と見做し 非自己として攻撃をするので「細胞障害性T細胞(キラーT細胞)」と「NK細胞」 のコンビネーションが正常に作用していれば、取りあえずは安心できます。

そして、腫瘍細胞にはマクロファージよりも抗原提示能力のある 樹状細胞もヘルパーT細胞に対して、 MHCクラス�U分子に乗せた抗原提示をしますから、健康なヒトの体内でも毎日5,000個以上の細胞が ガン化しているともいわれていても、それらが暴走しないように抑制してくれているのです。

前述の様に免疫系は多くの細胞が連携する非常に複雑な生体防御機能です。

複雑であるが故に、多種多様な免疫細胞が上手く成熟しないなどの障害等によって、 これらのマクロファージ等の貪食細胞やT細胞や B細胞達が本来持っている能力が機能しない状態の「免疫不全」や

通常では作用しないはずのもの(アレルゲン)にまで免疫系の特にIgE抗体が過剰反応をして、 肥満細胞から強力な血管拡張、血圧降下作用をもつ物質のヒスタミンやぜんそくの原因物質でもあるロイコトリエン等が 放出される「アレルギー」

また、免疫系にとって重要な「自己と非自己」の区別が出来なくなり、自分自身に対して攻撃をしてしまう「自己免疫疾患」など、 場合によっては重篤に発展しかねない異常をもたらすこともあります。