第4章 自己反応の抑制 (9頁)

 自己反応性細胞の除去は不完全である.そこで,自己反応性細胞を抑制するための別な仕組みが必要になってくる.この抑制性の仕組みは,自己反応性細胞の抑制だけでなく,病原体に対する免疫反応についてもそれを適度に抑えるという役割りも持つ.

1 負の選択は不完全

1) 何で他の仕組みが要るの?

 T細胞は樹状細胞上に提示された抗原とピタッと来たら活性化される。分化途上で起こる自己反応細胞が除去される。 しかし,胸腺や骨髄での自己反応性細胞の除去は,完全という訳にはいかない.いろいろな組織でつくられるタンパク質すべてについての反応性を分化途上でチェックしきれるものでないのであろう.
 負の選択を逃れた自己反応性T細胞がリンパ節でうろうろしていて,そんなT細胞に樹状牡胞が自己のタンパク質を提示してしまったら,T細胞は自己細胞を激しく攻撃することになろう.そういうことが起こらないようにする仕組みが必要なのである.

2) 感染症のときしか免疫反応を起こせないようにする

 まず第一の安全策は,免疫反応が感染症のときしか起こらないようにしてしまうということである.自然免疫系は,病原体の来襲を即座に察知するのは得意である.この仕組みは,獲得免疫系の始動において重要な役割りを担っている.

3) いろいろな抑制をかける

 もうひとつの安全策は,免疫細胞をいろんな方法で抑制することである.体の中で起こる反応には,何事にも負の制御系がつきものである.実際に一方向の免疫反応の仕組みしか働いてないと,ちょっとしたことでも、「いけいけ」状態になってしまい,好ましくない.いろいろなレベルでの抑制性の調節機構があるのだ.
 前章でみてきた分化過程で起こる自己寛容を中枢性寛容と呼ぶのに対して,本章で解説する免疫寛容は成熟した細胞に対して末梢のレベルで起こるので,末梢性寛容と呼ぶ.末哲匣寛容は,主にT細胞について起こり,B細胞ではあまり明確なものはない.
  T細胞の関わる制御の主なものとして,以下の3つの仕組みがある.
アナジー
  死にはしたいが無能力になるという仕組み.定常状態で提示されるような抗原に対 して反応性の細胞が働けなくなってしまう.自己抗原に対して反応する可能性のある細胞を末梢で排除する役割りを担っている.
抑制性細胞
  さまざまな抑制抑の細胞が提唱されているが,主なものは制御性T細胞による抑制である.よほどちゃんとした反応でないと起こらないように免疫反応の開始点を制御する役割りをしている.
活性化誘導細胞死
  抗原に出会って活性化された細胞がそのうち死んでしまうという仕組み.免疫反応を終息させることに関わっている.

2 T細胞の活性化

1) 自然免疫系のもつ病原体襲来察知システム

 自然免疫系は,病原体を「こいつは病原体だ」と見破ることにたけている.見破るには,細菌なら細菌,ウイルスならウイルスが共通して持っている分子の構造を認識するような分子を用いる.これらはパターン認識分子と呼ばれる.自然免疫系では,そういった認識分子は主に病原体を直接攻撃するために用いられる.詳しくは後述するが,補体やレクチン分子などである.一方,病原体がきたことを察知するためのセレザーとしても用いられている分子もある.有名なTLR(toll like receptor :トール様受容体)はこの感知に用いられる分子の一種である.察知した後,「病原体が来た!」と騷いで食細胞を活性化したり,攻撃分子の産生を高めたりするのである.

2) 病原体襲来を察知したときだけ獲得免疫系が動き出す

 この「感知して騒ぎ立てる」システムを利用して,免疫反応の開始をこのシステムに委ねれば,少なくとも平穏無事なときに自己抗原に対して免疫反応を起こしてしまう危険性は減る.感知した時点が,病原体に対する獲得免疫反応の開始点ということになる.病原体由来の成分は免疫反応の補強剤として作用する.このような免疫系反応を起こすことのできる物質をアジュバント(免疫補強剤)という.では「今は免疫反応を起こすべきとき」ということを,どうやってT細胞に伝えているのだろうか.
 病原体を貪食して洽|生化した樹状細胞は,まず病原体を食べたことをパターン認識分子を用いて感知する.感知した樹状細胞はそのことにより活性化され, MHCクラス1分子やクラス11分子の他に, CD80, CD86などの副刺激(co-stimulatory)分子を表面に出すようになる. CD80, CD86は,T細胞に出,ているCD28に結合して,副刺激を入れることができる.また,活性化によりIレ12などのサイトカインを産生するようになる.サイトカインもT細胞に別なシグナルを入れることができる.
 MHCとT細胞レセプターのシグナルに加えてこの「副刺激分子」と「サイトカイン」によるシグナルが加わると,T細胞は活性化されるという仕組みになっているのである.

3 T細胞アナジー

1) 抗原に対する免疫寛容は誘導できる

 抗原の投与法によっては,単に免疫反応が起こらないということではなく,その抗原に対してだけ,免疫反応が起こらなくなってしまうことがある.例えば,抗原を溶けた状態で経静脈的に投与すると,その抗原に対して免疫寛容になることが知られている.この知見は,明らかに末梢レベルでリンパ球を抑制する機構が存在することを示している.

2) 定常状態で抗原に出会うと腑抜け状態に

 普段抗原提示細胞に提示されているペプチド抗原は自己由来の抗原であるから,そういう抗原に対して反応するようなT細胞は働けなくする仕組みがあれば,末梢レベルで自己反応性T細胞を取り除くことができることになる.実際にそういう仕組みがある.ただし,そういうT細胞はすぐに死ぬのではなく,アナジー(anergy)という,生きてはいるか無反応な「麻痺」状態になる.これはアネルギーとも呼ばれる.
 アナジー状態のT細胞は活性化T細胞と似た表面分子を発現しているが,細胞は増えることもなく,サイトカインをつくることもしない.

3) アナジー細胞の誘導の仕組み

 病原体を察知した樹状細胞は副刺激分子を発現しサイトカインを産生する. MHCとT細胞レセプターのシグナルに加えてこの副刺激分子とサイトカイン分子によるシグナルが加わると,T細胞は活性化されるという話だった.
 定常状態の樹状細胞はMHC分子は出しているが,副刺激分子は出していない.そういう状態で反応性のT細胞と出会って抗原提示をしたとき,T細胞は活性化されないというだけでなく,アナジー状態になってしまうのである.
 定常状態で提示される抗原は基本的には自己の分子に由来するから,このシステムは胸腺から漏れ出て来た自己反応性細胞を働けなくするのに大変都合がよい.

a) どうしてアナジーを誘導する必要があるのか

 自然免疫系による獲得免疫系の始動の仕組みは,「感染症のない状態では寛容を誘導する」という仕組みを裹から支えているともいえる.非常事態をきちんと感知できるからこそ,普段は免疫を抑制する仕組みを動かすことができるのである.
 ただ,「自然免疫系による病原体感知の仕組みがきちんとしていれば,病原体に対してだけ反応が起こせるはずじやないか.わざわざ定常状態のときにアナジーを誘廱する必要はないんじやないか.」と思われた読者もいるかもしれない.しかし,自然免疫系による病原体察知システムは,実は結構リスクを背負っている.病原体を補食して活性化した抗原提示細胞でも,そのMHC分子の上に乗っているのはほとんどが自己抗原である.もし自己反応性T細胞か近くにいたら,一緒に活性化されてしまうことになる.つまり,自己反応性細胞はあらかじめほぼ除かれている必要があるのだ.

b) クロスフライミンクとクロストレランス

 取り込んだ抗原をクラスU分子ではなくクラスT分子上に乗せて提示することをクロスプレゼンテーションと呼ぶ.これは樹状細胞のようなプロフェッショナルな抗原提示細胞がキラーT細胞に取り込んだ抗原を提示する方式である.この経路の提示法でも,樹状細胞か活性化していたらキラーT細胞を洽陸化するし,活性化していない樹状細胞か抗原を提示した場合はキラーT細胞はアナジーを誘導する.それぞれ,感作(priming)と寛容(tolerance)という言葉を使って,クロスプライミングとクロストレランスと呼ぶことがある.

4 抑制性細胞

1) 抑制性細胞の代表格

 T細胞の中には免疫反応を抑制する方向に働くものがいる.いろいろな種類の抑制性T細胞かあるとされているが,実体と重要さがはっきりとしているのは,制御性T細胞(regulatry T cells : Treg)といわれる細胞である.胸腺でつくられて安定して抑制性の性質を持ち続ける制御性T細胞と,末梢でナイーブヘルパーT細胞から誘導されて一時的につくられるものがある.T細胞の一種で,活性化T細胞とよく似た表面分子を出している.また,ヘルパーT細胞の表面マーカーであるCD4を出しており,末梢CD4T陽性細胞の数%を占めている.
 ヒトで制御性T細胞がないことにより重篤な自己免疫疾患を呈する病態が知られている.マウスでも,制御性T細胞がなくなると重篤な自己免疫疾患を起こす.例えば,あるマウスの末梢のT細胞を取り出し,制御性T細胞だけ取り除いて,T細胞を持たないマウスに移植すると,各種臓器に自己免疫疾患様の疝気を発症する.このことから,@末梢には相当数の自己反応性T細胞が存在する,A制御性T細胞がそれらの自己反応性T細胞を抑制している,ということがわかる.

2) 抑制のメカニズム

 制御性T細胞は,一言でいえば「働くふりをして働かない細胞」である.活性化T細胞によく似ているので,ナイーブT細胞よりも樹状細胞に結合しやすい.また,拊状細胞が産生するサイトカインを取り込み,副刺激分子も占有してしまう.例えばIレ2レセプターを発現してIL-2を消費したり, CTLA4というm刺激分子を発現して樹状細胞の出すcD80やCD86を占有したりするのだ.にもかかわらず,自分自身は,サイトカインをつくることをしない. いわば,働くふりだけの職場の先輩のようなものである.
 制御性T細胞はこういう競合的な抑制をするため,すでに活性化されたT細胞を相手にしたら,あまり抑制できない.ナイーブT細胞相手でも,それが抗原結合能の強いT細胞レセプターを出す細胞であった場合,抑制しきれない.

3) 抗原特異的に抑制する

 この抑制は漫然と行っているのではなく,抗原特異性を持つとされている.では,抗原特異性はどうやって発揮されるのだろうか.制御性T細胞は樹状細胞との作用を介して他のT細胞を抑制する.例えば抗原Aに特異的な制御性T細胞がたくさんあれば,抗原Aを取り込んだ樹状細胞と特異的に結合することにより,抗原Aに対するT細胞の反応を抑制する.したがって,樹状細胞を介して,抗原特異的に抑制することができるのである.
 制御性T細胞はどんな抗原に対して反応するのだろうか.基本的には自己抗原に反応する細胞が多いとされている.本来胸腺で負の選択を受けるべき自己反応性細胞の一部が,末梢に制御性T細胞として出てくるのである.例えば病原体を食べて活性化された樹状細胞は病原体の成分だけでなく自己の成分も発現するが,そういうときに制御性T細胞はよく反応できることになる.したがって,負の選択を逃れて末梢にこぼれでた自己反応性T細胞がい九としても,制御性T細胞の「自己抗原特異的」抑制のおかげて,悪さができないのである.
 では,クローン増大や記憶はあるのだろうか.記憶があるかという実験では,特定の抗原に対する抑制が,2回目のときに強まるという.制御性T細胞はゆっくりとなら増えることができるので,ゆるやかなクローン増大と記憶はあるのだろう.そういう意味では,制御性T細胞の働き自体が「抑制性の獲得免疫反応」であるといえそうだ.

a) IPEX

 ヒトで制御性T細胞を欠如する疾患とは, IPEX (Immunodys-regulation, Polyendocrinopathy, Enteropathy, X-linked)という遺伝性疾患である.この疾患の患者では制御性T細胞の分化に必須の転写因子Foxp3遺伝子に突然変異があり, Foxp3の機能が低下あるいは消失している.

b) 他のタイプの抑制性細胞

 この項では代表格である制御性T細胞の話をしたが,この他にもIレ10やTGF-βなどの抑制的に働くサイトカインを出すタイプの抑制性T細胞もあるとされている.また, CDSを発現するT細胞の中にも抑縫|生のT細胞が存在するとする研究者もいる.
 なお前述のように定常状態の樹状細胞はT細胞をアナジーに誘導するという意味で本質的に抑制性であるが,その他にIレ10を産生するタイプの樹状細胞もあると考えられている.また,B細胞にもIレ10を産生する抑制性B細胞があるとされている.

c) アナジーT細胞との類似性

 制御性T細胞の機能をみていると,アナジー状態になった細胞との類似性があることがわかる.活性化されそこなったT細胞がアナジーになるが,次項に出てくるように,活性化されたあとアナジーになる場合もある.そういう細胞が,そのまま樹状細胞との結合能などを持ち続けたら,同じように抑制的に働けそうである.制御性T細胞は,そのような活性化型アナジーT細胞が,進化の結果として胸腺でプログラムされてつくられるようになったものなのかもしれない.

5 活性化誘導細胞死

1) 働いた後はさっさと死んだ方がいい

 活性化されたT細胞が死のプログラムを発動させて死にいたるという現象がある.活性化誘導細胞死(activation induced ce!1 death)という仕組みである.本来は活性化されたT細胞は働いてもらわなければならない細胞なので,この現象は一見,免疫反応と矛盾するようにも思える.
 何事にも始まりがあれば終わりもある.抗原特異的に活性化されたT細胞も,役割を終えると死ぬ必要があるということである.細胞死誘導の仕組みは,それによって免疫反応の開始点ではなくむしろ終息点を調整していると考えられている.病原体に対する免疫反応の終息点を制御するだけでなく,自己反応性T細胞の抑制にも関与している.自己反応性T細胞が,何かのきっかけで活性化されたとしても この仕組みが働いていれば大事にいたらないのである.

2) 細胞死のメカニズム

 分子メカニズで,主に働くのはFasという細胞表面に出ているレセプター分子とそれに刺激を入れることのできるFasL (ファスリガンドと読む)という分子である.なお,リガンドとはレセプターに結合して刺激を入れる分子のことである. Fasというのはデスレセプター(死のレセプター)といわれるレセプターのひとつで,このレセプターを介したシグナルを受けると,細胞はアポトーシスと呼ばれる機構で死んでしまう.T細胞はもともとFasを出しているが,活性化されるとFasLも出すようになる.これにより,お互いに殺し合うことにより,活性化T細胞はやがては消失する.
 実際, FasやFasLを遺伝的に欠損するマウス(それぞれlprマウス,gldマウス)ではリンパ節の腫脹,自己抗体の出現,自己免疫疾患様の病態を呈することが知られている.そういうマウスでも,T細胞自体は,特に増殖能が亢進しているわけではない.ただT細胞が殺されにくいというだけで,自己反応性細胞が暴れまわる状況になるのである.役目を終えたT細胞が死ぬということは,生体にとってそれくらい大事なのである.

a) 活性化T細胞がアナジーになることも

 活性化したT細胞が細胞死を誘導されるという仕組みを紹介したが,活性化したT細胞がアナジーになるという仕組みも働いている.アナジーの誘導という抑制の仕方は,副刺激なしの抗原提示を受けるとT細胞はアナジーになるという仕組みが主な働きで,自己反応性T細胞がアナジーになるという話だった.しかし,アナジー化は,一旦活性化したT細胞でも起こりうるのである.
 例えば,慢性のウイルス感染症などのときには,あまり必死に免疫反応を続けると,身がもたなくなるかもしれない.「折り合い」が必要なこともあろう.こういうときには,活性化してエフェクターとなったT細胞にアナジーを誘導する仕組みが働く.
 活性化T細胞は,デスレセプターを出す他に, CTLA4やPD1などの抑制性のレセプターを出すようになる。CTLA4はCD28よりもCD80/CD86と強く結合するので,T細胞が再度樹状細胞に出会うと,抑紆匣シグナルが入ってしまい,アナジーになる.これは炎症を終息させる仕組みの一つと考えられる.ま九PD1のリガンドであるPD凵はいろいろな体細胞に発現していて,T細胞をアナジーに誘導する.T細胞がむやみに体細胞を攻撃しないようにするための仕組みと考えられる.

b) Fas/FasLの他の役目

 Fas/FasLは,キラーT細胞やNK細胞が他の細胞を殺すときにも働く.その場合,キラーT細胞やNK細胞が出しているFasLが,標的細胞が出しているFasに働きかける. 例えばウイルス性肝炎の肝細胞が殺されるのはこのメカニズムである.

第4章 自己反応の抑制