Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Edition

1. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.

2. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
35 感染に対する体の抵抗
II. 免疫とアレルギー

3. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
獲得免疫acquired immunity
細菌,ウイルス,毒素などに攻撃された後,数週から
数ヶ月の後に獲得される免疫
自然免疫innate immunity
特定の病原微生物を対象とするのではなく,全般的
な過程で感染から防御する機構
1. WBC,組織マクロファージによる貪食
2. 胃酸,消化酵素による嚥下物の破壊
3. 皮膚による微生物浸入の防御
4. 外来微生物を破壊する血中の化学物質,細胞
免疫

4. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
1. lysozyme
菌を攻撃,溶解する粘液溶解性多糖類
2. 基礎的ポリペプチド
ある種のグラム陽性菌と反応して不活化
3. 補体複合体
約20の蛋白から成る系統で,様々な方法で活性化
され殺菌作用を発揮
4. natural killer lymphocyte
外来細胞,腫瘍細胞,感染細胞を認識,破壊
自然免疫の構成要素

5. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
人は,動物の疾患に免疫を有する
豚コレラ,牛疫,犬のジステンパー
多くの動物は,人の多種類の疾患に免疫を有
する.
poliomyelitis,耳下腺炎,人コレラ,風疹,はしか
人と動物の自然免疫

6. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
獲得(順応)免疫

7. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
体液性免疫 humoral immunity, B-cell
immunity
Bリンパ球が抗体を産生
体内を循環する抗体で,血漿内のglobulin分子からな
り,侵入物を攻撃可能
細胞性免疫 cell-mediated immunity, T-cell
immunity
大量の活性化Tリンパ球の生成からなる.
リンパ腺内で体外からの異物を破壊することができる.
抗体,活性化リンパ球いずれもリンパ系組織により
生成される.
獲得免疫の基礎型 体液性,細胞性

8. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
体外生物,毒素が侵入するまでは,免疫は展開さ
れない.
生体は,この侵入を認識する機構を備える
各生物,毒素は,殆ど常に一つ以上の特異的な化合物
を有する.
通常蛋白質または大きな多糖類からなり,抗原と呼ば
れる.
抗原の必要条件
通常8000以上の大きな分子量
表面に,epitopeと呼ばれる分子群が繰り返し発現する.
蛋白質や大きな多糖類が抗原性を持つのは,この立体
化学的特徴を有するため
いずれの免疫も,抗原が起源

9. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
存在部位
リンパ節
リンパ系組織
脾臓
消化管粘膜下
胸腺
骨髄
侵入路に配置
消化管→粘膜下
上気道→咽頭(扁桃,アデノイド)
循環→脾臓,胸腺,骨髄
リンパ球が,獲得免疫の任を負う

10. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
リンパ球の起源は,胎芽期embryoの多能性
造血幹細胞が生成するリンパ系前駆細胞
common lymphoid progenitor cellに由来
Tリンパ球
リンパ系前駆細胞が胸腺thmus glandに移動,前
処理を受ける.
細胞性免疫を促進する活性化リンパ球の産生に
責任を持つ.
胸腺に関連するためTリンパ球と称される.
Tリンパ球,Bリンパ球が免疫を促進

11. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
リンパ球の起源は,胎芽期embryoの多能性
造血幹細胞が生成するリンパ系前駆細胞
common lymphoid progenitor cellに由来
Bリンパ球
胎児期中期には肝臓,後期,出生後は骨髄で前処
理を受ける.
はじめファブリキウス囊bursa of Fabriciusと呼ば
れる特別な前処理器官(人には無い器官)を持つ鳥
類で発見されたのでBリンパ球と呼ばれる.
液性免疫を促進する抗体産生に責任を持つ.
Tリンパ球,Bリンパ球が免疫を促進

12. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
活性化リンパ球,抗体の産生
一般的なリンパ球
前駆細胞
細胞性免疫
液性免疫
胸腺
Tリンパ球
Bリンパ球
抗原
造血幹細胞
一般的なリンパ球
前駆細胞
成⾧中のBリンパ球
末梢リンパ性組織
形質細胞
抗体
活性化された
リンパ球

13. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
骨髄に起因するTリンパ球は,胸腺に遊走.
胸腺で,急速に分化かつ進化し,異なる特異的抗原
に反応する高度の多様性を獲得する
一つのTリンパ球は,一つの抗原に特異的に反応
するように進化し,別のTリンパ球は,別の抗原に特
異的に反応するように進化する.
この進化過程は,数千の異なる抗原に対して特異
的に反応する数千の異なる型のTリンパ球を産生
するまで続く.
進化したTリンパ球は,胸腺を離れて血流に乗り全
身のリンパ組織に宿る.
胸腺によるTリンパ球の前処理

14. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胸腺は,胸腺を離れるTリンパ球が,宿主の持つ
蛋白や抗原に反応しないことを確認する.
宿主由来の自己抗原と反応してしまうTリンパ球は,
放出される代わりに破壊され,貪食される.
90%の細胞は,宿主の蛋白と反応するため,破壊さ
れる.
宿主由来の抗原と反応しない,細菌や毒素,他人か
ら移植された組織など体外由来の抗原とのみ反応
するTリンパ球だけが,胸腺から放出される.
胸腺によるTリンパ球の前処理

15. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
前処理は,出生直前ないし出生後数ヶ月の間
になされる.
この時期を過ぎると,胸腺の除去により,Tリンパ
球性免疫系は減少する(除去はされない).
出生数ヶ月前に,胸腺を摘出すると,全ての細
胞性免疫の発達が阻害され,臓器移植の拒絶
反応も無くなる.
胸腺によるTリンパ球の前処理

16. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎性中期は肝臓で,後期,出生後は骨髄で前
処理される.
Tリンパ球との違い
1. 細胞全体が,抗原に対する反応性を獲得するTリ
ンパ球と違い,Bリンパ球は抗原と反応する抗体を
分泌する. 抗体は,抗原性物質と結合,破壊する
大きな蛋白.
2. Tリンパ球よりはるかに多様性で,何百万ものタイ
プのBリンパ球性抗体が産生される. 前処理後
は,全身のリンパ組織に遊走し,Tリンパ球領域の
近くで,若干距離を置いて宿る.
肝,骨髄によるBリンパ球の前処理

17. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
リンパ組織には,数百万種類の前駆Bリンパ球
や前駆Tリンパ球があり,唯一の特異性を持つ
抗原の刺激を受けて,唯一の抗体やTリンパ球
を産生することが可能.
一度特異的なリンパ球が,抗原による活性化を
受けると,広範な再生がはじまり,膨大な数の複
製リンパ球が生成される.
Bリンパ球なら,最終的に特異的抗体を,Tリン
パ球なら感作されたTリンパ球が,時に数ヶ月か
ら数年にわたり循環する.
数百万種の特異的リンパ球が宿る

18. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
一種類の特異的抗体ないし特異的Tリンパ球
を産生できるリンパ球を,まとめてリンパ球のク
ローンcloneと称す.
各クローンは,もともと一つないし数個の特異的リン
パ球を起源とする.
リンパ球のクローン

19. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
感作Bリンパ球の
増殖,分化
成⾧中のBリンパ球
(骨髄)
分化したBリンパ球
(クローン)
抗源
B2リンパ球に特異
的に結合した抗原
B2リンパ球の
増殖と分化
抗体
分泌
• 一つの抗原が,細胞表面に,
その抗原と認識できる相補
的受容体を持つBリンパ球
を活性化する.
• 数百万種のリンパ球のク
ローン(B1,B2,B3)が存在.
• 一つのクローン(B2)が抗原
により活性化されると,無数
の複製リンパ球が産生され,
抗体を分泌する.

20. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
わずか数百万から数千の遺伝子が,如何に数
百万種類の異なる抗体やTリンパ球をコードで
きるか?
当初の幹細胞には,特異的Tリンパ球,Bリンパ球の
遺伝子の全体は存在しない.
代わりに,数百の遺伝子セグメントが無作為に組み
合わされて,最終的な遺伝子全体を形成.
数百のセグメントの組み合わせから,数百万種類が
可能となる.
多くのクローンの起源

21. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Ig,TCR蛋白の領域
Abbas AK; Cellular and Molecular Immunology 7th Ed. P179. Fig. 8-6
Chap.8 Lumphocyte Development and Antigen Receptor Gene Rearrangement

22. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Ig,TCRの多様性発揮のメカニズム
TCR:T cell receptor(T細胞受容体)
Chap.8 Lumphocyte Development and Antigen Receptor Gene Rearrangement
Abbas AK; Cellular and Molecular Immunology 7th Ed. P186. Table 8-1

23. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
各クローンは,唯一の抗原型に対して反応
Bリンパ球の場合
細胞表面上に,唯一の抗原と反応する約10万種類の
抗体分子が存在
該当する抗原は,直ちに細胞膜上の抗体と結合して活
性化を起動.
Tリンパ球の場合
表面受容体蛋白surface receptor protein(T-cell
受容体)と呼ばれる抗体に似た分子が細胞表面上に
存在.
特異的に一つの抗原と反応.
抗原は,これら相補的受容体を持つ細胞のみを刺激.
リンパ球クローンの活性化機構

24. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
リンパ組織には,数百万のマクロファージが存在.
リンパ節の類洞,脾臓などで,リンパ球と併置されている.
侵入微生物は,最初にマクロファージに貪食,消化され,
抗原性物質はマクロファージの細胞質に放たれる.
マクロファージは,細胞同士の接触により,抗原を直接リ
ンパ球に転送.
微生物に特異的なリンパ球クローンを活性化.
マクロファージは,interleukin-1という特別な活性化物
質を分泌して特異的リンパ球の成⾧,再生を促す.
活性化過程におけるマクロファージの役割

25. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
多くの抗原は,Tリンパ球とBリンパ球を同時に
活性化.
T-helper cell ヘルパーTリンパ球
lymphokineと呼ばれる特異的Bリンパ球を活
性化する物質を分泌する.
このT-helper cellの援助がないと,Bリンパ球から
産生される抗体の量は少量.
Bリンパ球の活性化におけるTリンパ球の役割

26. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
特定の抗原に暴露される以前は,休眠状態
1. 外来抗原が入ると,リンパ組織内のマクロファージ
が抗原を貪食し,隣接するBリンパ球に抗原を提
示
2. 同時に,Tリンパ球にも抗原が提示され,活性化T
ヘルパー細胞が形成
3. Tヘルパー細胞は,Bリンパ球の極端な活性化に
寄与
抗原特異的Bリンパ球→リンパ芽球→形質芽
細胞
Bリンパ球の特性ｰ液性免疫と抗体

27. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
形質芽細胞
 細胞質が拡大,粗面小胞体が大増殖
 約10時間に1回分裂,約9回分裂する.
 4日間(10×9/24=3.75)で約500個(29=512)の細胞に分裂.
成熟した形質細胞
 gamma globulin抗体を超スピードで産生
抗体2000分子/秒/一形質細胞
抗体
 リンパ液に分泌された後に,循環血液に移送される
この過程は,形質細胞が枯渇,死亡するまで数日~数週持
続する.
形質細胞による抗体産生

28. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
memory cell 記憶B細胞
リンパ芽球のうち,いくつかは形質細胞ではなく元のク
ローンに似た新たなBリンパ球を適度の数形成する.
特異的に活性化されたクローンのBリンパ球集団が大
幅に増強され,同じクローンの元のリンパ球に追加され
る事を意味する.
新たなBリンパ球も,全身を循環して全てのリンパ組織
に存在するようになる.
おなじ抗原に暴露されるまでは,冬眠状態.
抗原に対する反応は,初回よりはるかに迅速で強力な
抗体反応を惹起.
記憶細胞による抗体反応促進

29. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗体濃度の時間経過
最初の
抗原
投与
一次
反応
二次
反応
二回目の
抗原
投与
血中抗体濃度
(任意の単位)
時間 (日数)
初回は,反応出現まで1週間の遅延がある上に,反応も弱く持続も短い.

30. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗体濃度の時間経過
最初の
抗原
投与
一次
反応
二次
反応
二回目の
抗原
投与
血中抗体濃度
(任意の単位)
時間 (日数)
• 二回目は,数時間で強く反応し,何ヶ月も持続.
• 予防注射は,数週から数ヶ月を開けて複数回行う理由.

31. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
 ナイーブ(未感作) Bリンパ球が抗原に暴露されると活性化Bリ
ンパ球となりクローン増殖を始め,形質細胞に分化
 短命形質細胞
迅速な防御を提供
大量の抗体分泌の後,数日でアポトーシス
 ⾧命形質細胞
骨髄,腸管関連リンパ組織などに存在
何年もの間抗体産生が可能
– はしか,天然痘などに対する終生免疫
– 70年前の小児期にワクチン接種された被検者の血中から天然
痘特異抗体が高力価で検出
– 1918年のH1N1インフルエンザウイルス流行の高齢生存者は,
感染90年後に,このウイルスに対する高機能の中和抗体を有し
ていた.
形質細胞のウイルス中和抗体産生は,人が100歳になっても続く.
形質細胞による終生免疫

32. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
immunoglobulins(Igs)免疫グロブリンと呼ばれ
るgamma globulin
分子量 160,000~970,000
血漿蛋白質の約20%を占める.
light polypeptide chain(軽鎖)とheavy
polypeptide chain(重鎖)とが結合
通常 2 light chainと 2 heavy chainとが連結
10 light chainと 10 heavy chainとが連結したIgs
も存在する→高分子量免疫グロブリン
全てのIgsは,各heavy chainとlight chainが平行に
対をなしている.
対は,少なくとも二つ,多い例では10対
抗体の性質

33. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
典型的なIgG抗体の構造
抗源
抗源結合
部位
可変部分
固定部分
軽鎖
重鎖
ヒンジ部分

34. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
典型的なIgG抗体の構造
可変部分
各特異的抗体ごとに異なる.
特異的な抗原と付着する部分
固定部分
組織内での拡散性
組織の特異的構造への付着性
補体複合体の接着性
抗体の膜透過性能
軽鎖と重鎖は共有結合(disulfide)と非共有
結合の組み合わせで支持されている.

35. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
各抗体は,一つの特定の抗原に特異性を持つ
軽鎖,重鎖の可変部分にあるアミノ酸の独特の構
造的構成の結果
各々の抗原特異性のために,アミノ酸が異なる立体
化学的構造を有し,抗原が抗体と接触すると,抗原
の複数の補欠分子族が抗体の補欠分子族と鏡像
になり迅速で強固な抗原抗体結合が達成される.
抗体の特異性

36. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
鶏卵のlysozyme(抗原)と抗体の接合部分(Fab)
Abbas AK; Cellular and Molecular Immunology 7th Ed. P94. Fig. 5-6
Chap.5 Antibodies and Antigens

37. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
特異性が高まると,結合部位が増えて,結合力
も極めて強固になる.
結合様式
1. 疎水性結合
2. 水素結合
3. イオン引力
4. van der Waals力
5. 熱力学的質量作用の法則
抗体の特異性

38. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Ka=
結合する抗体の濃度ｰ抗原
抗体の濃度
×抗原の濃度
Ka: affinity constant 親和力恒数
抗原と抗体が如何に強固に結合している
かを示す目安.
熱力学的質量作用の法則

39. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
抗原結合部位
IgG抗体
抗原結合部位2カ所
→bivalent 2価
10軽鎖,10重鎖からなる
抗体(数は少ない)
抗原結合部位10カ所
→polyvalent多価
(訳注)
Abbas AK; Cellular and Molecular Immunology 7th Ed. P102. Fig. 5-13

40. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
IgM, IgG, IgA, IgD, IgE
“Ig” immunoglobulin
IgG
 bivalent 2価抗体
 正常人の抗体の約75%を占める.
IgE
 全抗体に占める割合は,わずか.
 アレルギーに関与
IgM
 最初の暴露時に生成される抗体の多くがIgM
 10カ所の結合部位を持ち,生体防御能が傑出している
 数は,多くない
抗体の一般的クラス

41. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
外的病原因子に対する抗体の直接作用
1. 凝集
表面に抗原を持つ複数の大粒子(細菌や赤血球
など)が,結合して塊になる.
2. 沈殿
可溶性抗原(破傷風毒素など)と抗体の分子複合体が大きく
なり,不溶性になって沈殿する
3. 中和
抗原物質の毒性部位を覆う
4. 溶解
強力な抗体が,細胞膜を直接攻撃して,細胞を破裂させる.
 直接作用は,補体系の増幅効果に比べると非力
抗体の作用機序

42. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗原分子と二価抗体の結合
抗源
抗体

43. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
補体系の主要な機能は,抗体,食細胞の作用の増強(補
完)
病原体の中和,破壊.
損傷した細胞の除去
炎症の促進
約20の蛋白質から成るシステムの総称で,多くは酵素前駆
体.
主要作用物質は,C1~C9,B,Dに指定された11の蛋白
質
通常,血漿内および毛細血管から漏出した組織液内に
存在
酵素前駆体は,通常不活性で,いわゆる古典的経路で
活性化される.
抗体作用と補体系

44. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
補体の古典的経路の活性化
抗原抗体複合体
細菌のオプソニン化
肥満細胞と好塩基
球の活性化
白血球の
化学遊走
細胞の融解
微生物+
B と D

45. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
補体の古典的経路の活性化
1. オプソニン化と貪食作用
C3bが好中球,,マクロファージの貪食作用を強力に
活性化し,細胞内に菌を取り込み,抗原抗体複合体
が付着する. この過程をオプソニン化と称す. オプソ
ニン化により,破壊される菌の数が,何百倍にも増加.
2. 溶解
C5b6789と称される複数の補体因子が合体した膜
攻撃複合体(細胞溶解複合体)による. 細胞膜の脂
質二重層に入り込み,イオンが浸透可能な孔poreを
作製し,細菌や外来侵入微生物の細胞膜の浸透圧
性破裂を起こす.

46. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
補体の古典的経路の活性化
3. 凝集
補体産物が,侵入微生物の表面を変性させて,微生
物同士が癒着し,凝集をおこす.
4. ウイルスの中和
補体酵素や補体産物が,ある種のウイルスの構造を
攻撃し,無毒化する.
5. 化学遊走
C5aフラグメントが,好中球,マクロファージの化学遊
走を惹起し,抗原となる微生物が存在する組織近傍
に大量の貪食細胞が集積する.

47. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
補体の古典的経路の活性化
6. 肥満細胞,好塩基球の活性化
 C3a,C4a,C5aフラグメントが,肥満細胞,好塩基
球を活性化し,histamine,heparinなどを放出さ
せる.
 これらの物質が,局所の血流を増し,血管内から
組織への蛋白,液体の漏出を増加.
 抗原性微生物の不活化,不働化に役立つ局所
組織反応を補助.
7. 炎症効果
補体産物が,血流増加,蛋白漏出,組織腔での間質
液蛋白の凝固による侵入微生物の移動阻止

48. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
活性化Tリンパ球の放出
マクロファージが,暴露された抗原を近隣のTリンパ
球に提示すると,そのTリンパ球は特異的リンパ球ク
ローンを増殖して,大量の活性化された,特異的に
反応するTリンパ球を放出 (活性化Bリンパ球が抗
体を放出するのと並行して行われる)
抗体放出と違い,活性化Tリンパ球がまるごとリンパ
流に放出される点が異なる.
リンパ流から,血液循環に移動して,全身を巡る.
血管内→組織→リンパ流→血管内
数ヶ月から数年持続
Tリンパ球系の特性
活性化Tリンパ球と細胞性免疫

49. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Tリンパ記憶細胞の生成
抗原によりTリンパ球のクローンが活性化されると,
新たに形成されたリンパ球の多くがリンパ組織に保
存され,その特定のクローンの追加的Tリンパ球にな
る.
この記憶細胞が,全身のリンパ組織に広がる.
体内のどこかで,同じ抗原に暴露されると,活性化T
リンパ球の放出は,最初の暴露時よりもはるかに迅
速かつ強力に発生する.
Tリンパ球系の特性
活性化Tリンパ球と細胞性免疫

50. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Bリンパ球の抗体応答と同様に,抗原特異性が
高い.
獲得免疫反応は,過程を開始する上でTリンパ
球の支援を要する.
Tリンパ球は,侵入病原体を排除する上で,主要
な役割を演じている.
Tリンパ球応答

51. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Tリンパ球は,抗原がリンパ組織内にある抗原提示
細胞の表面上にあるMHC蛋白と呼ばれる特異的
な分子に接続した場合にのみ反応する.
Bリンパ球は,抗原そのものを認識する.
抗原提示細胞の主要3種
マクロファージ
Bリンパ球
樹状細胞(アクセサリー細胞)
最も強力な抗原提示細胞で,Tリンパ球に抗原提示
adhesion protein 接着蛋白は,Tリンパ球と抗原
提示細胞との結合を維持して活性化させるために
重要.
抗原提示細胞上のMHC蛋白

52. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗原提示細胞とTリンパ球
Tリンパ球
Tリンパ球
受容体
外来蛋白質
MHC蛋白
抗原-
提示
細胞
細胞-細胞
接着
蛋白
Tリンパ球の活性化
には,抗原提示細胞
の表面のMHC蛋白
に付着した抗原(外
来蛋白)とTリンパ球
上の受容体との相互
作用が必要.

53. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗原提示細胞とTリンパ球
Tリンパ球
Tリンパ球
受容体
外来蛋白質
MHC蛋白
抗原-
提示
細胞
細胞-細胞
接着
蛋白
細胞-細胞接着蛋
白は,Tリンパ球が活
性化されるまでTリン
パ球と抗原提示細胞
との結合時間を維持
する上で重要.
MHC:
major histocompatibility complex
主要組織適合遺伝子複合体

54. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
major histocompatibility complex
主要組織適合遺伝子複合体
抗原提示細胞の中で分解した抗原蛋白のペプチド
断片と結合し,細胞表面に移送する.
二つの型が存在
1. MHC I 蛋白
cytotoxic T cell 細胞傷害性Tリンパ球に抗
原を提示
2. MHC II 蛋白
helper T cell ヘルパーTリンパ球に抗原を提
示
MHC蛋白

55. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗原提示細胞とTリンパ球
Tリンパ球
Tリンパ球
受容体
外来蛋白質
MHC蛋白
抗原-
提示
細胞
細胞-細胞
接着
蛋白
• 抗原提示細胞の表
面上の抗原は,Tリン
パ球の受容体と結合.
• 受容体は,様々なユ
ニットからなるが,骨幹
となるユニットはTリン
パ球の膜に強固に接
合.
• 一つのTリンパ球
は,10万もの受容体
部位を有する.

56. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
T細胞の75%以上を占める最多T細胞
免疫系の機能を,多様に援助する,事実上全て
の免疫機能の主要な調整役
lymphokineと呼ばれる一連の蛋白性伝達物
質を産生し,免疫系の他の細胞に作用したり,
骨髄の細胞に作用する.
T-Helper Cells,ヘルパーT細胞

57. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
T-helper cell
抗原
細胞傷害性
T細胞
抗原特異的受容体
処理後
抗原
抗原処理前
領域
制御性
T細胞
ヘルパーT
細胞
増殖 分化
抗原
形質
細胞
･T細胞の75%以上を占
める最多T細胞
･免疫系の機能を,多様
に援助する,事実上全て
の免疫機能の主要な調
整役
･lymphokineと呼ばれる
一連の蛋白性伝達物質
を産生し,免疫系の他の
細胞に作用したり,骨髄
の細胞に作用する.

58. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
TH1 TH2 TH17
subsetを誘導
する
lymphokine
IFN-γ,IL-12 Il-4 TGF-β,IL-1,IL-6
産生される主
なlymphokine/
因子
IFN-γ,IL-2
TNF-α,
GM-CSF
IL-4,IL-5,IL-6,
IL-10,IL-13
IL-17,IL-22
主な免疫反応 マクロファージ
活性化,IgG抗
体産生刺激
IgE産生刺激,
肥満細胞,
好酸球活性化
好中球,単球
の補充
T-helper Cellのsubset

59. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
CD4+helper T cellのsubset
Abbas AK; Cellular and Molecular Immunology 7th Ed. P214. Fig. 9-13
Chap.5 Antibodies and Antigens
代表的
cytokine
免疫
反応
宿主
防御
関連
疾患
自己免疫
疾患:
慢性感染による
組織損傷
アレルギー
疾患
臓器特異性
自己免疫
細胞内
微生物
寄生虫
駆虫
細胞外
微生物;
真菌

60. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
T-helper cellからのlymphokineが存在しな
いと,以降の免疫系は麻痺する.
人免疫欠損ウイルスhuman
immunodeficiency virus(HIV)に不活化ないし
破壊されるのがT-helper cellで,感染に無防備と
なり,衰弱が進行し,致死的なacquired
immunodeficiency syndrome(AIDS)を発症
する.
lymphokineの特異的調節機能

61. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
T-helper cellが存在しないと,細胞傷害性T細
胞,調節性T細胞の活性化は,ほとんどの抗原で
ほんのわずかしか起こらない.
interleukin-2とよばれるlymphokineは,特に
これらの細胞の成⾧,増殖を刺激する作用が強
い.
他のいくつかのlymphokineも,弱いながらこれ
らの作用を有する.
細胞傷害性T細胞,調節性T細胞の成⾧,増殖刺激

62. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
T-helper cellの援助が存在しないと,抗原がB
リンパ球を刺激して,成⾧,増殖,形質細胞の生
成,抗体分泌を促す作用が些少になる.
ほとんど全てのinterleukinが,Bリンパ球の反
応に関与しているが,とくにIL4,IL5,IL6が強くか
かわっている.
これら三つのILは,Bリンパ球に対する強い作用から
B-cell stimulating factorまたはB-cell growth
factorと呼ばれている.
Bリンパ球の成⾧と形質細胞,
抗体産生への分化の刺激

63. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
lymphokineは,マクロファージにも影響
炎症組織に,化学遊走で引きつけられたマクロファー
ジを減速,停止させ,さらなるマクロファージの集積を
はかる
マクロファージを活性化して,より効果的な貪食作
用を発揮させ,侵入細菌ないし他の組織破壊物質
を大量に攻撃,破壊する.
マクロファージ系の活性化

64. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
いくつかのinterleukine,特にIL-2は,T-helper
cellを刺激,活性化するpositive feedback効
果を有する.
この作用により,helper cellの反応を促進,増
幅し,侵入抗原に対する免疫反応全体を強め
る.
T-helper cellのfeedback刺激効果

65. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
killer cell
 直接,微生物を殺傷する能力を有する.
 時に,宿主自身の細胞も殺傷する事がある.
1. CD8+細胞傷害性T細胞cytotoxic T cellの表面上の受
容体蛋白が,相応しい結合特異性抗原を有する微生物な
いし細胞に対して,強固に結合.
2. perforinと呼ばれる穴を形成する蛋白質を分泌
3. 文字通り標的細胞の膜に円形の穴を打ち抜く
4. 間質の液が,穴から細胞内に流入
5. 細胞傷害性の物質を,標的細胞内に直接放出
6. ほぼ直ぐに,標的細胞が膨張し,その後直に溶解する.
 細胞傷害性T細胞は,犠牲になった細胞から離れて,より多
くの細胞を殺すことが可能.
 細胞傷害性T細胞は,組織内で数ヶ月居続ける.
細胞傷害性T細胞は,キラー細胞

66. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
細胞傷害性T細胞による侵入細胞の直接破壊
細胞傷害性
T細胞
(キラー細胞)
細胞傷害性
かつ
消化性
酵素
特異的
結合
抗原
受容体
抗原
攻撃を受ける
細胞

67. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
ウイルスが,組織細胞の膜に閉じ込められ,その
抗原性に応答した細胞傷害性T細胞を引きつ
けるため,ウイルスが侵入した組織細胞にとって
は致命的
がん細胞,心臓移植細胞,人の体にとって異質
な他の種類の細胞を破壊するに重要な役割を
果たす.
細胞傷害性T細胞

68. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
細胞傷害性T細胞,T-helper cellの機能を抑
制.
細胞傷害性細胞の過剰反応による,宿主の傷害を
防止
免疫耐性 immune toleranceと呼ばれる,免疫系
の宿主自身を攻撃する能力を制限する上で重要
な役割を演じる.
制御性T細胞 regulatory T cell

69. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
獲得免疫系は,宿主自身の組織に対する免疫
を備えると,自身の体を破壊しかねない.
免疫メカニズムでは,宿主自身の組織は,細菌
やウイルスと明らかに違うことを認識し,その人の
免疫系は,自分の抗原性に対してはわずかな抗
体,活性化T細胞しか形成しない.
宿主自身の体に対する獲得免疫系の耐性-
胸腺,骨髄における前処理

70. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Tリンパ球は胸腺,Bリンパ球は骨髄内の前処置の間に
多くの耐性ができあがる.
 リンパ球が前処理される以前に,強い抗原を胎児に投与す
ると,この抗原に対するリンパ球のクローン形成は阻止される.
胸腺内の,未熟な特異的リンパ球が,強い抗原に暴露さ
れると,リンパ芽球となり,かなり増殖して刺激の基になっ
た抗原と結合する
→抗原細胞が遊走して,全身のリンパ組織に居座る
前に胸腺の上皮細胞に破壊される.
 胸腺,骨髄内の前処理の間,宿主の組織を損傷する特
異的リンパ球のクローンは,自身の抗原に持続的暴露
されて,自己破壊される.
前処理におけるクローンの選別

71. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
人は,自身の組織に対する免疫耐性を失うこと
がある.
老人に多い
自身の組織の破壊の後,組織からかなりの量の自
己抗原self-antigenが放出され, 活性化T細胞,
抗原などの形で獲得免疫をおこす
100以上の自己免疫疾患が報告されている.
1. rheumatic fever:宿主の自己抗原に似た分子
構造を持つepitopeを有するstreptococcal
toxin溶連菌毒素の特異的な型に暴露されると
関節や心臓弁膜に対する免疫ができあがる.
耐性メカニズムの破綻が自己免疫疾患をおこす

72. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
100以上の自己免疫疾患が報告されている.
2. 糸球体腎炎:糸球体の基底膜に免疫を獲得
3. myasthenia gravis:神経筋結合部の
acetylcholine受容体蛋白質にたいする免疫を
獲得して,麻痺を生じる
4. multiple sclerosis(MS):神経線維を多く
myelinを攻撃し,神経系の情報伝達を崩壊する
5. systemic lupus erythematosus(SLE):体
の別々の組織が,同時に免疫に晒されて,重篤な
損傷をきたし,死に至ることも.
耐性メカニズムの破綻が自己免疫疾患をおこす

73. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗原性は有するが,弱毒化した死菌を接種するこ
とにより免疫を獲得
チフス,百日咳,ジフテリア,他の細菌疾患
毒性をなくした毒素による免疫獲得もあり得る.
毒性は消失しているが,抗原性は有する
破傷風,ボツリヌス,他の類似毒素性疾患
希釈した生菌に感染することによる免疫
発病はしないが,抗原性は有するように特別な培地で
育成するか,動物内で十分変異してから使用
天然痘,黄熱病,ポリオ灰白髄炎,麻疹,その他の多くの
ウイルス疾患
抗原接種による免疫処置

74. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
何らの抗原を接種することなく,一過性の免疫
が獲得可能
 ある疾患に対して能動的に免疫を獲得した他人
や他の動物の血液から,抗体,活性化T細胞を採取
し,人に投与することにより受動的に免疫を獲得
抗体は,受容者の体内で,2~3週間効果を持続.
活性化T細胞は,人から受けた場合は数週間,動物
から受けた場合は数時間から数日間の持続効果.
受動免疫

75. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
アレルギーと過敏症

76. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
遅延型アレルギーは,抗原では起こらず活性化T細胞に
より起こる.
ツタウルシ中毒
 ツタウルシの毒素そのものは,組織に有害ではない.
 繰り返しの暴露が,活性化ヘルパー細胞,細胞傷害性T細胞
を形成.
 引き続き暴露されると,1日程度で活性化されたT細胞が循
環血液内から皮膚に拡散.
 この活性化T細胞が,細胞性免疫反応を誘発して,多くの有
毒物質を放出,マクロファージによる組織への広範な侵入と
その後の影響を惹起する可能性がある.
いくつかの遅延型反応アレルギーの最終的な結果が,深
刻な組織損傷.
 ツタウルシ→皮膚,空中抗原→肺水腫,喘息発作
活性化T細胞による遅延型反応アレルギー

77. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
両親から子に伝搬
大量のIgE抗体, reagin (sensitizing
antibody 感作抗体)と呼ばれる. 良くある
IgG抗体と区別
allergen:IgE reagin抗体と特異的に反応す
る抗原. allergenが体内に入ると,allergen-
reagin反応が起こり,allergic reactionが起こ
る.
過剰なIgE抗体に関連したatopic allergy

78. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
肥満細胞,好塩基球と付着する性癖がある
 一つの肥満細胞ないし好塩基球は50万分子ものIgE抗体
と結合することができる.
複数の結合部位を有するallergenが,すでに肥満細胞,
好塩基球に付着してるIgE抗体と結合すると,肥満細胞,
好塩基球の膜が即座に変化する.
 細胞膜がゆがんで,破裂.
 ヒスタミン,プロテアーゼ,アナフィラキシーの遅延反応物質(有
毒なロイコトリエン混合物),好酸球走化性物質,好中球走
化性物質,ヘパリン,血小板活性化因子を含む特別な薬剤
を放出.
 局所血管の拡張,好酸球,好中球の反応部位への誘因,毛
細血管透過性亢進による組織への体液喪失,局所平滑筋
細胞の収縮
IgE抗体(reagin)の特徴

79. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
肥満細胞の活性化
抗原とIgE受容
体フラグメントとの
架橋
ヒスタミン /
脂質メディエータ
サイトカイン
血管/平滑
筋反応:
即時反応
免疫:
後期反応
IgEに囲まれた
休止期
肥満細胞
抗原に
活性化された
肥満細胞
受容体
フラグメント
A,B.抗原が,肥満細胞上の
IgE受容体フラグメント分子
に結合すると過敏反応を惹
起するメディエータを放出する
C.休止期の肥満細胞.深紅
の顆粒を豊富に持つ.光学
顕微鏡所見
E.同電子顕微鏡所見
D.顆粒が減った活性化を受
けた肥満細胞.
F.同電子顕微鏡所見
Abbas AK; Cellular and Molecular Immunology 7th Ed. P431. Fig. 19-4
Chap.19 IgE-Dependent Immune Responses and Allergic Disease

80. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
好塩基球,肥満細胞がIgE reaginの付着によってすで
に感作されている場合,特定のallergenが直接循環に
注入されると,血管内の好塩基球ないし小血管のすぐ外
側の組織にある肥満細胞と反応する可能性がある.
広範なアレルギー反応は,血管系および密接に関連した
組織でおこる(anaphylaxis)
histamineが放出され,血管拡張,透過性亢進をきたし,
循環系から血漿が著しく失われる.
 histamineの効果を相殺するためのepinephrineによる治
療を行わないと致死的となる.
活性化好塩基球,肥満細胞からは,anaphylaxisの遅
延反応物質leukotriene混合物が放出され,細気管支
の平滑筋の痙攀をおこし,喘息のような発作を引き起こ
し,窒息死する場合もある.
Anaphylaxis

81. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗原が,特定の皮膚に入り込んで局所的アナ
フィラキシー様反応を起こしたもの.
histamineが放出され
1. 血管拡張により直ちに発赤を招く
2. 血管透過性から,その後数分で膨疹を生じる
 暴露前に,抗ヒスタミン剤を使用しておくと蕁麻
疹が予防できる.
蕁麻疹-局所的アナフィラキシー様反応

82. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
鼻腔で,allergen-reagin反応がおこる.
histaminが放出され,鼻内の血管拡張,毛細
血管圧上昇,毛細血管透過性亢進
鼻腔内への液体漏出
鼻粘膜の腫張,分泌物
抗ヒスタミン剤の使用で症状出現予防
hay fever,枯草熱

83. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
過敏症,アレルギー体質の人に発生.
allergen-reagin反応が気管支に出現.
肥満細胞から放出されるanaphylaxisの遅延
反応物質(3種のleukotrieneの混合物)が,気
管支平滑筋の攣縮を誘発.
アレルギー反応の産物が除去されないと,呼吸
困難
喘息の場合は,histamineが,喘息症状の主因
では無いため,抗ヒスタミン剤の使用は無効
喘息

84. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
35 感染に対する体の抵抗
II. 免疫とアレルギー

85. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.