3分で簡単「抗原抗体反応」液性免疫や細胞性免疫についても医学系研究アシスタントがわかりやすく解説

ライター／mimosa

もともと文系出身で、独学で生物学、生化学を勉強し、現在医学系研究所の研究アシスタントとして理系の世界へ飛び込んだ。理科が苦手な方へも興味を持ってもらうべくわかりやすい説明を心掛けている。

生体防御について

私たちの体を健康に保っていて病気から守ってくれる体内の働きは「免疫」として知られていますね。かつての免疫の研究は「抗原抗体反応」が中心でした。抗原抗体反応とは、抗原（病原体など）が抗体を結びつく反応のことです。医学やバイオサイエンスの研究が進んできたら、ウイルス感染に対する防御では、抗体は細胞内に取り込まれず、細胞を丸ごと消滅させる機能を持つ「細胞性免疫」が重要な役割を担っていることがわかりました。1960年代後半から「細胞性免疫」の研究が活発になってきたのですよ。

ちなみに、「細胞性免疫」は感染だけでなく腫瘍など体内にできる異常な細胞の排除にも関わっているのですよ。

抗体、抗原についての基礎知識

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細胞性免疫について説明する前に抗原、抗体について基礎的なところを押さえていきましょうね。抗原、抗体についてコトバンクを参考にして説明しますね。抗原とは、動物体内に侵入し刺激することにより、特異的に反応するタンパク質すなわち抗体を産生させたり、細胞性免疫を発動させる物質。毒素、微生物、細胞、合成化合物などが抗原となりますが、抗原上の抗体と作用する部分を抗原決定基とも言いますよ。

抗体とは、コトバンクを参考に説明すると、自分とは違った異物（抗原＝ウイルスや細菌など）が体内に入り込んだとき、そのタンパク質に反応し、体から追い出すためにできる対抗物質のことですよ。以上のことから、かつては抗原と抗体は鍵と鍵穴みたいな関係であると言われていましたが、研究が進むにつれ生体内の免疫機能はもっと複雑なものと分かったのですね！

また、抗原の説明の中にあったように、抗原抗体反応はまさに免疫の働きのことですね。次は免疫についてみていきましょう！

液性免疫と細胞性免疫について

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液性免疫は、B細胞が関与していますよ。抗原提示細胞やヘルパーT細胞から情報を受け取ったB細胞が活性化されて、形質細胞に分化して、抗体（免疫グロブリン）をつくるのですよ。免疫グロブリンには、IgA, IgD, IgE, IgG, IgMの5種類があって、特にIgEはアレルギーに関与していますよ。抗体が抗原と結合することで抗原の毒性がなくなるか弱められて、病気として発症しなくなりますよ。

細胞性免疫では、T細胞からインターロイキンやインターフェロンと言ったサイトカイン（細胞から分泌されたタンパク質）が放出され、ウイルスに感染した細胞や抗原を直接攻撃します。抗原提示細胞と呼ばれるものがありますが、これはマクロファージや樹状細胞は抗原を取り込んでその特徴を細胞膜上に提示するのでこのような名前がついたのですね。抗原提示細胞からサイトカインを通してT細胞の1つであるヘルパーT細胞（Th0）に情報が伝えられ、ヘルパーT1（TH1）細胞とヘルパーT2（Th2）細胞を活性化させます。これによって細胞性免疫と液性免疫が働くのです。

感染症の検査について

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感染症にかかったかどうか調べる手段に、医療機関にて検査を受ける必要がありますよ。これまでの抗原検査に加えて、抗体検査、PCR検査という言葉をよく聞くようになりましたね。それぞれの検査はどのような検査なのか説明していきますね。

抗体検査とは？

抗体検査は、体内でつくられる抗体物質の有無を調べますよ。方法としては、血液を採取し、免疫反応でつくられるタンパク質（抗体）を試薬で検出することです。ウイルスや細菌などによって何かしらの感染症にかかったとき、体内で特定の抗体がつくられます。感染初期には血清抗体価の内でIgMが上昇し、その後IgGが出現しずっと血液中に存在しますよ。その抗体を検出し、陽性か陰性かを判断するため感染初期の検体でも判定が可能になりますよ。よく知られている抗体検査はHIVの抗体検査ですね。

HIVは二種類あって、全世界で流行しているのがHIV-1、西アフリカで流行している極めて感染例が少ないものをHIV-2と言いますよ。HIVは抗体検査よりも結果がはやくわかる抗原検査はできますが、抗原検査はHIV-1しか検査することができません。

抗原検査とは

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抗原検査とはあまり聞いたことがない人が多いかもしれません。ですが、受けたことある人はけっこう多いかもしれません。代表的なものは季節性インフルエンザにかかったときの検査です。通常は咽頭ぬぐい液を採取し、それを検体処理液に入れ、検査キットに滴下し、キットに陽性ラインが出ているかどうかを目で確認し判定します。この検査は30分以内で迅速に判定ができますよ。

PCR検査とは？

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PCR検査のPCRとは、ポリメラーゼ連鎖反応のことですよ。これは、特殊な酵素とプライマーと呼ばれる遺伝子の接着剤みたいなものを使用して絶妙な温度調整でターゲットとなる遺伝子を増幅させて検出することです。DNAの断片を短時間で大量に増やす技術の発見とその功績は称賛され、開発者のキャリー・マリス氏はノーベル賞を1993年に受賞していますよ。感染初期だと体内の病原体の遺伝子の量が十分でないので、PCR法を使って遺伝子を増幅させたとしても検出されない可能性があります。感染症にかかっているのに結果は陰性。このことを偽陰性といいますよ。

疑わしいときは必ず検査を

私たちの体には生体防衛機能が備わっていて、外部からの敵としての抗原が体の中に入ったら、5種類の抗体がそれぞれの特異性に基づいて病原体制圧に取り掛かります。3密の場所に出かけた、感染症の流行地に行った、感染疑いのある人と接触したなどの要因に加えて発熱などの症状が続く様でしたら、是非医療機関を受診してください。検査方法には、抗体検査、抗原検査、PCR検査がありますので、どの検査がいいか（受けられるか）ということと、費用や金額補助についても前もって確認しておきたいところですね。感染症の問題は地球全体の国際的な問題になっていて世界中で関心度が高まっていますね。免疫の働き、抗体と抗原について詳しく知ることができたら、感染症予防にも役に立つと思いますよ。