5月25日なんでや劇場レポート（1）免疫ってどこでできるの？

■免疫ってどこでできるの？
（上の絵の拡大図はこちら→リンク）

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そもそも免疫は血液とリンパ液の中にいます。
そして免疫細胞は骨髄中の造血幹細胞が不均等分裂することによってできます。

・造血幹細胞→骨髄系幹細胞＋造血幹細胞に分裂
もしくは
・造血幹細胞→リンパ球系幹細胞＋造血幹細胞に分裂

自分とそうでないものに分裂すること、これが不均等分裂です。この造血幹細胞の特性は「分化」と「自己複製」というまとめ方をされます。
常に造血幹細胞は作り続けられるので造血幹細胞の数は変わりません。
造血幹細胞から分裂した骨髄系幹細胞とリンパ球系幹細胞から免疫細胞ができます。

ちなみに幹細胞とよばれるものは骨髄中にいる場合75％のものが細胞周期上静止状態（細胞分裂を停止している状態）にあるそうです。そして分化したものの細胞周期は短くなっていくようです。 血液細胞は一度分化の道を歩み出すと逆戻りはできません。免疫細胞から幹細胞には戻れないということです。
その辺に関してはこちらにわかりやすく解説されています。→リンク

ではディティールに踏み込んでいきます。

まずは馴染みやすい血液中の免疫細胞の生成過程です。

造血幹細胞から分裂した骨髄系幹細胞から血液中の様々な細胞ができます。免疫細胞もその１つです。
血液中には酸素を運搬する赤血球やケガをしたときに止血作用のある血小板、そして細菌などと戦ってくれる白血球がいますね。全て骨髄系幹細胞からできています。
免疫機能として働いてくれる細胞は白血球の中の単球（→血管から出て全身にいくとマクロファージ）と好中球です。この２つは異物（ウイルスなど）を食べる（＝くっつく）というしくみで体を守ってくれています。この食作用については前回のなん劇レポートに詳しく書かれているので参考にしてください。

つまり、食べる系の免疫は骨髄系幹細胞からつくられています。


では続いてちょっと複雑になりますが、リンパ系免疫細胞の生成過程です。

そもそもリンパ系って何？って思った方はこちらの記事を参考にしてください。

リンパ系免疫細胞は骨髄からリンパ組織にそのまま出て行くＮＫ（ナチュラルキラー）細胞とＢ細胞、胸腺で成熟してからでていくＴ細胞があります。
ＢとＴの名前の由来は骨髄（Bone Marrow）と胸腺（Thymus）の頭文字だそうです。

Ｂ細胞、Ｔ細胞（キラーＴ、ヘルパーＴ）といえば異物を個別認識して連係プレーで異物を殺してしまうという高度なことをやってのける細胞たちです。高度な個別認識機能ゆえに非常に高い変異性をもたなければならず、それゆえに欠陥細胞も多くなってしまうため、それらを淘汰する過程が必要になります。


Ｔ細胞は胸腺で欠陥細胞をアポトーシス（細胞の自殺、プログラムされた細胞死）するようです。９９％に近い未熟細胞がアポトーシスします。
そのあたりのわかりやすいマンガがあるので紹介しておきます。→リンク

ちなみに９９％の全てがアポトーシスしきれるわけではないようで、アポトーシスしなかったものの中からアレルギー（自己免疫疾患）の原因になる細胞ができることもあります。アレルギーの話は複雑なのでまた今度。


ではＢ細胞は？というと濾胞樹状細胞によってアポトーシスを誘発されるようです。

濾胞樹状細胞ってなに？
＞リンパ節、脾臓などのリンパ組織のみに存在する。多くの樹状突起をもつ非常に大型の不規則な形をした細胞。突起を結合させてネットワーク構造を形成している。抗原をB細胞に提示し、その抗原に対して高親和性の抗体を産生できるB細胞のみを選択して増殖させ活性化させる。一方、低親和性の抗体を作るB細胞は濾胞樹状細胞により選択され、死滅しリンパ節から消滅する。
独立行政法人 理化学研究所　より

これは仮説ですが、Ｂ細胞が作った低親和性の抗体が新たなウイルスになっているという可能性があると考えられます。


つまりＴ細胞もＢ細胞も変異性が高い細胞だけに欠陥品が多く、ほとんどがアポトーシスされてしまいます。しかし全てがアポトーシスしきれてるとは言えず、欠陥品からアレルギーの原因である細胞や、ウイルスができている可能性が高いといえます。


ではＮＫ細胞に淘汰過程がないの？というとないそうです。

それはなぜでしょう？

ＮＫ細胞は特定の糖鎖（MHCクラスⅠ分子）を用いて敵味方を認識しているということは前回のなん劇ででてきましたね。これが敵認識機能の全てとは言い切れませんが、Ｂ細胞やＴ細胞に比べれば単純な認識機能の細胞です。だから変異を伴う必要がないため淘汰過程も必要ないそうです。

というわけで長くなりましたが、リンパ系免疫の生成過程をまとめると、
骨髄からリンパ組織にそのまま出て行くＮＫ細胞とＢ細胞、胸腺で成熟してからでていくＴ細胞があり、Ｂ細胞とＴ細胞は変異性が高いゆえに欠陥品が多く、ほとんどがアポトーシスされてしまうということです。

そして前回のなん劇の内容である

カンブリア大爆発→超外圧期⇒ＮＫ細胞という突然変異細胞と共存する方向で進化を進める⇒ＮＫ細胞獲得

哺乳類（弱者であるがゆえの）の生存圧力⇒運動神経系の強化→神経伝達組織がウイルスの絶好の生息域→生命危機⇒Ｔ・Ｂ細胞によりウイルスに対応する免疫機能の獲得

という免疫機能の獲得背景からも、リンパ系の免疫は変異可能性にかけたものであるといえます。


ここで少し横道にそれますが、ガンの話をしたいと思います。

生体の中で、自己複製ができるのは、幹細胞とガン細胞だけなのですが、その両者の違いは、制御された自己複製か、制御不能の自己複製かということです。よってガンになる人は、自己複製制御機能が衰えてしまった高年齢層に多いのです。

しかし、急性小児リンパ性白血病は０～９歳までが多いそうです。しかも小児ガンの８０％がこの急性小児リンパ性白血病だそうです。また原因もＢ細胞系列性（約85％），Ｔ細胞性（約15％）とＢ細胞系によるものがほとんどです。

おそらくこの事象から言えることは、小児ガンの原因はリンパ系免疫組織が未発達であるため突然変異を起こしガン化しているのだと考えられます。

ここからもリンパ系免疫組織がという変異性＝不安定なものであり、それらと共存して今の免疫機能ができているということがわかりますね。


最後にまとめとくと、

くっつく系免疫→骨髄系幹細胞→血液中
変異系免疫→リンパ球系幹細胞→リンパ液中

そして一番大事なところは
リンパ系免疫は変異に賭けた！
ということです。

まことに長い間お付き合いいただきありがとうございました。

今回の劇場は生物がいかに逆境に適応してきたかが非常にわかりやすかったですね。

では次回のなん劇を楽しみに待ちつつ第２回めのm!sh!ちゃんにバトンを渡したいと思います。

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masamune