24.1: 免疫系とは？
概要
免疫系は、病気から体を守るための多様な生物学的構造とプロセスで構成されています。これらのプロセスは自然免疫と適応免疫に分類されます。免疫系が効果的に働くためには、自分の体の構造と異物を区別して病原体を検出する必要があります。この判別がうまくいかないと、免疫系が自分の組織に対して反応する自己免疫疾患が発生します。
自然免疫系は迅速かつ非特異的に作用します
自然免疫系は、感染症に対する最初の防御ラインです。このシステムは、物理的な障壁と、宿主にとって異物（非自己）である要素に対して迅速かつ非特異的に作用する様々な細胞から構成されています。哺乳類では、皮膚、消化管の内壁、粘液や唾液などの分泌物が物理的な障壁の例として挙げられます。マスト細胞は大量の化学物質を放出し、自然免疫系の他の細胞を引きつけ、適応免疫系を活性化します。好中球やマクロファージなどの貪食細胞は、病原体を取り込んで破壊します。特殊な白血球であるナチュラルキラー細胞は、ウイルスに感染した細胞を破壊します。このように自然免疫系の細胞は、侵入者を殲滅したり、その拡散を妨げたりして、適応免疫系を活性化させます。
パターン認識受容体によって、生物は自己と非自己を区別できます
生物はどのようにして自分の組織(自己)と外敵(非自己)を区別するのでしょうか。これを可能にするのが、パターン認識受容体(PRR)です。この受容体は、細菌、ウイルス、寄生虫、真菌などに特有の微生物関連分子パターン（MAMPs）を認識します。例えば、細菌の外膜の一部やウイルスの二本鎖RNAなどです。MAMPsは、特定の種や病原体に特異的なものではなく、幅広いクラスの病原体（グラム陰性菌や真菌など）の特徴を表しています。したがって、自然免疫系は、病原体に対して非特異的に作用します。
適応免疫系は非常に特異的です
脊椎動物は適応免疫系を進化させました。適応免疫系は、過去の攻撃を記憶し、特定の病原体に対してより強い反応を起こすことができます。自然免疫系にはさまざまな種類の細胞がありますが、適応免疫系では2種類の白血球が病原体を攻撃します。B細胞とT細胞です。T細胞が細胞介在性免疫の一部であるのに対し、B細胞は適応免疫の体液性部門を構成します。B細胞は、病原体を直接破壊できます。
B細胞は、異物を直接破壊したり、プラズマ細胞に分化して抗体を放出したりします。T細胞は、その表面受容体の構成と化学的な武器に応じて、いくつかの機能を果たします。すべてのT細胞は、1つの抗原に特異的な表面受容体を持っています。T細胞は、抗原に遭遇した後、免疫系の他の部分を刺激したり、感染した細胞や癌細胞を積極的に破壊したりします。また、B細胞やT細胞の中には、感染が治まった後も利用できるものがあり、同じ異物に繰り返しさらされることで、より強力で迅速な免疫反応を起こすものもあります。
自然免疫系が脅威や感染から数分から数時間以内に作用するのに対し、適応免疫系は数日かけて反応します。
自然免疫系が脅威や感染に対して数分から数時間で作用するのに対し、適応免疫系は数日かけて反応します。適応免疫系だけが、生物の一生の間に学習（適応）します。
自己免疫疾患自己免疫疾患は、免疫システムが正常に機能しない場合に起こります。一般的に自己免疫疾患は、免疫系が体の健康な組織と異物を区別できない場合に発症します。一般的に、自己免疫疾患では、組織の損傷や破壊、臓器の成長の変化、臓器の機能の変化という3つの病理学的影響のうちの1つが生じます。
このような自己免疫疾患の一例として、1型糖尿病（T1DM）があります。T1DMは、通常、小児から成人初期にかけて、免疫細胞が抗体を産生し、膵臓のインスリン産生細胞（いわゆるβ細胞）を攻撃します。その結果、β細胞が破壊され、血糖値の調節ができなくなります。T1DMは、現在のところ完治することはないですが、インスリン治療、特別な食事療法、運動療法によって、患者は病気とうまく付き合っていくことができます。早期に診断し、インスリンを分泌する細胞が破壊される前に治療を開始することが重要です。
