高校生物基礎のなかでも、とくに免疫の学習で悩んでいる高校生が多いので、かなり詳しく解説した。教科書理解の基盤としてほしい。
白血球は造血幹細胞由来の細胞である。
一般的に白血球は免疫に働く細胞全体を指す。
ふつう、マクロファージも好中球もリンパ球（Ｔ細胞、B細胞）も白血球に含める。
（造血幹細胞からは、白血球以外に、赤血球や血小板なども生じる。）
自然免疫にかかわる細胞は以下の通り。教科書より詳しく記す。
①マクロファージ
貪食および殺菌機構の活性化を行う。
（マクロファージも抗原提示を行うことが知られているが、高校では伏せられている。
抗原提示は主に樹状細胞が行う。）
マクロファージはほとんどすべての組織に駐留している。
マクロファージは単球の成熟型である。
単球はすべての白血球と同じく造血幹細胞由来の細胞で、血液中を循環し組織へと遊走し、そこでマクロファージに分化していく。
マクロファージに分化した単球は、多くの細菌に対応するレセプター（受容体）をもつようになる。
その受容体のひとつがＴｏｌｌ様レセプターである。
Ｔｏｌｌ様レセプターには、細菌の細胞壁、タンパク質、べん毛を認識するものなどがある。
Ｔｏｌｌ様レセプターなどの受容体を通じたマクロファージ細胞内へのシグナルは、
インターロイキンのような向炎症性サイトカインの分泌を誘導する。
マクロファージ細胞内にはファゴソーム（貪食により取り込んだ異物を包む小胞）、リソソーム（種々の抗菌のための酵素を含む）、ファゴリソソーム（リソソームとファゴソームが合体したもの）が発達している。
②樹状細胞
抗原の取り込みを行う。
抗原提示を行う（強力なＴ細胞応答を誘導する）。
抗原単独の状態は、その抗原に一度も出会ったことのないＴ細胞を活性化しない。
樹状細胞は、不活性なＴ細胞に最初に抗原を提示して、Ｔ細胞を活性化する能力を持つ。
③好中球
貪食を行う。
殺菌機構の活性化を行う。
③好酸球
抗体に覆われた寄生虫の殺傷を行う。
まだよく働きは分かっていない。
④好塩基球
働き未知。
白血球の中でも、好中球と好酸球と好塩基球は、顆粒球と呼ばれる。
⑤マスト細胞
ヒスタミンなどの活性物質を含んだ顆粒の放出を行う。
⑥ＮＫ（ナチュラルキラー細胞）
腫瘍細胞やウイルス感染細胞などを殺傷するリンパ球。
大型の顆粒を有する。
ウイルス感染細胞や腫瘍細胞を殺す。
さまざまな種類のレセプターを有するが、これらに多様性はなく、遺伝子の再編成も起きていない。
ＮＫ細胞は自然免疫において重要な役割を果たすと考えられている。
リンパ球様細胞などということがある。
□ テーマ２ ： 適応免疫
はじめにＭＨＣについてまとめておく。
自然免疫にかかわる細胞は以下の通り。
リンパ球と呼ばれる白血球のグループがかかわる。
リンパ球にはＴ細胞、Ｂ細胞、ＮＫ細胞がある。
教科書によって、
Ｂ細胞はひ臓で成熟すると書いてあったり、
Ｂ細胞の成熟する場所を曖昧にしていたりする。
（参考書にはＢ細胞は骨髄で成熟と書いてあるものもある）。
その理由は以下の通り。
Ｂ細胞は骨髄で生じる。
しかし、生じるのは未熟なＢ細胞である。
Ｂ細胞は、遺伝子の再編成などを行いながら、成熟していく。
そして、さまざまな機能を獲得しながら（＝分化を進めながら＝成熟しながら）やがてひ臓に達する。
つまり、Ｂ細胞は成熟した！とどこで断定すればよいのか明確な定義はないのである。
そのような理由で、骨髄でＢ細胞が成熟したとみなす参考書と、ひ臓でＢ細胞が成熟したとみなす教科書がでてくる。
ひ臓目指して未熟Ｂ細胞は旅をするが、一部のＢ細胞しかひ臓には入れない。
ひ臓に入れなかったＢ細胞は短命であり、３日程度で死んでしまう。
ひ臓にたどり着いた未熟Ｂ細胞の中でも、さらに一部のものだけがあるシグナルを受け取り、長期生存できるようになる。
そのあと、様々な細胞との相互作用を経て、Ｂ細胞は抗体産生細胞や記憶細胞に分化していく。
Ｂ細胞の持つＢ細胞受容体（＝B細胞レセプター＝ＢＣＲ）に抗原が結合すると、リンパ球は増殖し抗体産生細胞（形質細胞）へと分化する。
この細胞は抗体を産生する。
抗体はＢ細胞のもつ受容体とほぼ同じ構造であり、分泌型受容体とも呼ばれる。
ヘルパーＴ細胞はＢ細胞を活性化して抗体産生細胞への分化を促す。
補足
Ｂ細胞の分化の詳しい仕組みは以下の通り。
Ｂ細胞はＢ細胞受容体で抗原と結合する。
Ｂ細胞は抗原を細胞内に取り込み分解する。
Ｂ細胞は抗原の一部をＭＨＣに結合させ、細胞表面に提示する。
（高校ではＢ細胞の抗原提示は扱われていない）
Ｂ細胞はＴ細胞が認識できる形でその細胞表面に抗原を提示する。
ペプチド（分解された抗原）・ＭＨＣ複合体を認識したヘルパーＴ細胞は、Ｂ細胞に活性化シグナルを伝達する。
その結果、Ｂ細胞は抗体産生細胞に分化する。
ヘルパーＴ細胞は、Ｂ細胞と出会う前に、活性化している必要がある。
ヘルパーＴ細胞は、適切なペプチドを提示した樹状細胞との相互作用により活性化する。
②Ｔ細胞
Ｔ細胞はＴ細胞受容体（＝Ｔ細胞レセプター＝ＴＣＲ）をもつ。
Ｔ細胞は胸腺で成熟する。
その判断の根拠として、ＴＣＲの遺伝子の再編成は、胸腺で起こる過程だけに限られることがあげられる。
（対してＢ細胞では、様々な場所で、様々な段階で遺伝子の再編成が起こる。
Ｂ細胞の成熟の時期が断定できないのはそのような理由もある。）
Ｔ細胞の機能には大きく３つある。
細胞損害、活性化、調節である。
細胞損傷性のＴ細胞は、キラーＴ細胞（細胞損傷性Ｔ細胞）とよばれる。
キラーＴ細胞は、ウイルスやそのほかの細胞内病原体に感染した細胞を殺す。
ヘルパーＴ細胞は、抗原刺激を受けたＢ細胞を活性化して抗体産生へと向かわせるのに必須な補助的シグナルを与える。
ヘルパーＴ細胞の一部は、マクロファージを活性化してより効率的な細胞損害と貪食能力を与えることができる。
（制御性Ｔ細胞も存在する。旧課程の医系では出題があった。
制御性Ｔ細胞は、他のリンパ球の活性を抑制し、免疫応答の調節を補助する。）
キラーＴ細胞はあまりにその機能が破壊的なため、活性化のために二重の制御を受ける。
１つは樹状細胞からのシグナル。
１つはヘルパーＴ細胞からのシグナルである。
アクティブラーニング課題：ヘルパーＴ細胞の「ヘルパー」とは、いったい何を指しているのだろうか。考えてみよ。
（もともとヘルパーＴ細胞はＢ細胞の抗体産生細胞への分化を「助ける」という意味で名付けられた。
その後、ヘルパーＴ細胞にはさまざまな種類があることが分かった。
さらに、マクロファージを活性化するというヘルパーＴ細胞の役割が発見されたとき、
「ヘルパー」という名前はこの機能にまで拡張された。）
ヘルパーＴ細胞は、以下の機能をもつものが見つかっている。
①マクロファージを活性化し、細菌の殺菌を促す。
②Ｂ細胞を活性化する。
③上皮細胞や繊維芽細胞に作用して、好中球の動員を促すケモカインを生産させる。
補足
実は、高校でヘルパーＴ細胞とよんでいるのは、ＣＤ４Ｔ細胞というＴ細胞のグループである。
ＣＤ４Ｔ細胞はいろいろな種類が発見されている。
上の①②③はそれぞれ別種のＣＤ４Ｔ細胞が関わる。
ＣＤ４Ｔ細胞のなかには働きが十分にわかっていないものも多い。
ＣＤ４Ｔ細胞の中には制御性Ｔ細胞もある。
制御性Ｔ細胞は不均一な細胞集団で、Ｔ細胞の活性を制御し、炎症の過程での自己免疫疾患を防いでいる。
以上、詳しく記したが、免疫の分子機構は研究中であり、完全には解明されていない。
問題を解く際は、出題者の意図と、教科書の記述に従うこと。
（造血幹細胞からは、白血球以外に、赤血球や血小板なども生じる。）
自然免疫にかかわる細胞は以下の通り。教科書より詳しく記す。
①マクロファージ
貪食および殺菌機構の活性化を行う。
（マクロファージも抗原提示を行うことが知られているが、高校では伏せられている。
抗原提示は主に樹状細胞が行う。）
マクロファージはほとんどすべての組織に駐留している。
マクロファージは単球の成熟型である。
単球はすべての白血球と同じく造血幹細胞由来の細胞で、血液中を循環し組織へと遊走し、そこでマクロファージに分化していく。
マクロファージに分化した単球は、多くの細菌に対応するレセプター（受容体）をもつようになる。
その受容体のひとつがＴｏｌｌ様レセプターである。
Ｔｏｌｌ様レセプターには、細菌の細胞壁、タンパク質、べん毛を認識するものなどがある。
Ｔｏｌｌ様レセプターなどの受容体を通じたマクロファージ細胞内へのシグナルは、
インターロイキンのような向炎症性サイトカインの分泌を誘導する。
マクロファージ細胞内にはファゴソーム（貪食により取り込んだ異物を包む小胞）、リソソーム（種々の抗菌のための酵素を含む）、ファゴリソソーム（リソソームとファゴソームが合体したもの）が発達している。
②樹状細胞
抗原の取り込みを行う。
抗原提示を行う（強力なＴ細胞応答を誘導する）。
抗原単独の状態は、その抗原に一度も出会ったことのないＴ細胞を活性化しない。
樹状細胞は、不活性なＴ細胞に最初に抗原を提示して、Ｔ細胞を活性化する能力を持つ。
③好中球
貪食を行う。
殺菌機構の活性化を行う。
③好酸球
抗体に覆われた寄生虫の殺傷を行う。
まだよく働きは分かっていない。
④好塩基球
働き未知。
白血球の中でも、好中球と好酸球と好塩基球は、顆粒球と呼ばれる。
⑤マスト細胞
ヒスタミンなどの活性物質を含んだ顆粒の放出を行う。
⑥ＮＫ（ナチュラルキラー細胞）
腫瘍細胞やウイルス感染細胞などを殺傷するリンパ球。
大型の顆粒を有する。
ウイルス感染細胞や腫瘍細胞を殺す。
さまざまな種類のレセプターを有するが、これらに多様性はなく、遺伝子の再編成も起きていない。
ＮＫ細胞は自然免疫において重要な役割を果たすと考えられている。
リンパ球様細胞などということがある。
□ テーマ２ ： 適応免疫
はじめにＭＨＣについてまとめておく。
ＭＨＣ（主要組織適合抗原複合体）
ＭＨＣタンパク質（ＭＨＣ分子）をコードする遺伝子群。
ＭＨＣタンパク質（主要組織適合抗原、ＭＨＣ抗原、ＭＨＣ分子、ＭＨＣ）
単にＭＨＣと呼ばれることもある。細胞内のペプチドを他の細胞に提示するのに使うタンパク質。ホットドッグのような構造をしており、様々なペプチドをのせることができる。
ＨＬＡ抗原
ヒトの主要組織適合抗原。白血球だけでなく赤血球を除く全身の細胞表面に存在する。
自然免疫にかかわる細胞は以下の通り。
リンパ球と呼ばれる白血球のグループがかかわる。
リンパ球にはＴ細胞、Ｂ細胞、ＮＫ細胞がある。
このうち、主に適応免疫に働くのはＴ細胞とB細胞である。
ＢおよびＴ細胞はともに骨髄に由来する。
Ｔ細胞は、Ｔ細胞の名前の由来である胸腺へ遊走してそこで成熟する。
（Ｂ細胞のＢは本来はファブリキウス嚢を表したものである。
これはリンパ球がその中で成熟する、幼鶏のリンパ組織の名前なのだが、幸運なことに骨髄由来ということを同様に示してくれる。）
（リンパ球のクローン選択について簡単に述べる。
ＢおよびＴ細胞はともに骨髄に由来する。
Ｔ細胞は、Ｔ細胞の名前の由来である胸腺へ遊走してそこで成熟する。
（Ｂ細胞のＢは本来はファブリキウス嚢を表したものである。
これはリンパ球がその中で成熟する、幼鶏のリンパ組織の名前なのだが、幸運なことに骨髄由来ということを同様に示してくれる。）
（リンパ球のクローン選択について簡単に述べる。
免疫寛容の仕組みを確認しておこう。
自分に対して反応するリンパ球は除かれるのである。
①１個の前駆細胞が、異なる特異性をもつ多種のリンパ球を生み出す。
②自己反応性のある未熟リンパ球は除去される（それで、免疫寛容が維持される）。
③成熟したリンパ球上の受容体が非自己成分と相互作用すると、そのリンパ球は活性化し、分裂をはじめる。）
（記憶細胞について確認しておこう。
①１個の前駆細胞が、異なる特異性をもつ多種のリンパ球を生み出す。
②自己反応性のある未熟リンパ球は除去される（それで、免疫寛容が維持される）。
③成熟したリンパ球上の受容体が非自己成分と相互作用すると、そのリンパ球は活性化し、分裂をはじめる。）
（記憶細胞について確認しておこう。
免疫応答の経過中、抗原刺激で活性化したＢ細胞およびＴ細胞の一部は記憶細胞へと分化する。
記憶細胞は長期に持続する免疫を担う細胞で、再感染やワクチン接種時に働く。）
①Ｂ細胞
記憶細胞は長期に持続する免疫を担う細胞で、再感染やワクチン接種時に働く。）
①Ｂ細胞
教科書によって、
Ｂ細胞はひ臓で成熟すると書いてあったり、
Ｂ細胞の成熟する場所を曖昧にしていたりする。
（参考書にはＢ細胞は骨髄で成熟と書いてあるものもある）。
その理由は以下の通り。
Ｂ細胞は骨髄で生じる。
しかし、生じるのは未熟なＢ細胞である。
Ｂ細胞は、遺伝子の再編成などを行いながら、成熟していく。
そして、さまざまな機能を獲得しながら（＝分化を進めながら＝成熟しながら）やがてひ臓に達する。
つまり、Ｂ細胞は成熟した！とどこで断定すればよいのか明確な定義はないのである。
そのような理由で、骨髄でＢ細胞が成熟したとみなす参考書と、ひ臓でＢ細胞が成熟したとみなす教科書がでてくる。
ひ臓目指して未熟Ｂ細胞は旅をするが、一部のＢ細胞しかひ臓には入れない。
ひ臓に入れなかったＢ細胞は短命であり、３日程度で死んでしまう。
ひ臓にたどり着いた未熟Ｂ細胞の中でも、さらに一部のものだけがあるシグナルを受け取り、長期生存できるようになる。
そのあと、様々な細胞との相互作用を経て、Ｂ細胞は抗体産生細胞や記憶細胞に分化していく。
Ｂ細胞の持つＢ細胞受容体（＝B細胞レセプター＝ＢＣＲ）に抗原が結合すると、リンパ球は増殖し抗体産生細胞（形質細胞）へと分化する。
この細胞は抗体を産生する。
抗体はＢ細胞のもつ受容体とほぼ同じ構造であり、分泌型受容体とも呼ばれる。
ヘルパーＴ細胞はＢ細胞を活性化して抗体産生細胞への分化を促す。
補足
Ｂ細胞の分化の詳しい仕組みは以下の通り。
Ｂ細胞はＢ細胞受容体で抗原と結合する。
Ｂ細胞は抗原を細胞内に取り込み分解する。
Ｂ細胞は抗原の一部をＭＨＣに結合させ、細胞表面に提示する。
（高校ではＢ細胞の抗原提示は扱われていない）
Ｂ細胞はＴ細胞が認識できる形でその細胞表面に抗原を提示する。
ペプチド（分解された抗原）・ＭＨＣ複合体を認識したヘルパーＴ細胞は、Ｂ細胞に活性化シグナルを伝達する。
その結果、Ｂ細胞は抗体産生細胞に分化する。
ヘルパーＴ細胞は、Ｂ細胞と出会う前に、活性化している必要がある。
ヘルパーＴ細胞は、適切なペプチドを提示した樹状細胞との相互作用により活性化する。
②Ｔ細胞
Ｔ細胞はＴ細胞受容体（＝Ｔ細胞レセプター＝ＴＣＲ）をもつ。
Ｔ細胞は胸腺で成熟する。
その判断の根拠として、ＴＣＲの遺伝子の再編成は、胸腺で起こる過程だけに限られることがあげられる。
（対してＢ細胞では、様々な場所で、様々な段階で遺伝子の再編成が起こる。
Ｂ細胞の成熟の時期が断定できないのはそのような理由もある。）
Ｔ細胞の機能には大きく３つある。
細胞損害、活性化、調節である。
細胞損傷性のＴ細胞は、キラーＴ細胞（細胞損傷性Ｔ細胞）とよばれる。
キラーＴ細胞は、ウイルスやそのほかの細胞内病原体に感染した細胞を殺す。
ヘルパーＴ細胞は、抗原刺激を受けたＢ細胞を活性化して抗体産生へと向かわせるのに必須な補助的シグナルを与える。
ヘルパーＴ細胞の一部は、マクロファージを活性化してより効率的な細胞損害と貪食能力を与えることができる。
（制御性Ｔ細胞も存在する。旧課程の医系では出題があった。
制御性Ｔ細胞は、他のリンパ球の活性を抑制し、免疫応答の調節を補助する。）
キラーＴ細胞はあまりにその機能が破壊的なため、活性化のために二重の制御を受ける。
１つは樹状細胞からのシグナル。
１つはヘルパーＴ細胞からのシグナルである。
アクティブラーニング課題：ヘルパーＴ細胞の「ヘルパー」とは、いったい何を指しているのだろうか。考えてみよ。
（もともとヘルパーＴ細胞はＢ細胞の抗体産生細胞への分化を「助ける」という意味で名付けられた。
その後、ヘルパーＴ細胞にはさまざまな種類があることが分かった。
さらに、マクロファージを活性化するというヘルパーＴ細胞の役割が発見されたとき、
「ヘルパー」という名前はこの機能にまで拡張された。）
ヘルパーＴ細胞は、以下の機能をもつものが見つかっている。
①マクロファージを活性化し、細菌の殺菌を促す。
②Ｂ細胞を活性化する。
③上皮細胞や繊維芽細胞に作用して、好中球の動員を促すケモカインを生産させる。
補足
実は、高校でヘルパーＴ細胞とよんでいるのは、ＣＤ４Ｔ細胞というＴ細胞のグループである。
ＣＤ４Ｔ細胞はいろいろな種類が発見されている。
上の①②③はそれぞれ別種のＣＤ４Ｔ細胞が関わる。
ＣＤ４Ｔ細胞のなかには働きが十分にわかっていないものも多い。
ＣＤ４Ｔ細胞の中には制御性Ｔ細胞もある。
制御性Ｔ細胞は不均一な細胞集団で、Ｔ細胞の活性を制御し、炎症の過程での自己免疫疾患を防いでいる。
以上、詳しく記したが、免疫の分子機構は研究中であり、完全には解明されていない。
問題を解く際は、出題者の意図と、教科書の記述に従うこと。
