クロス プレゼンテーション。 抗原提示細胞が外来抗原をMHCclass1で提示するというクロスプレゼンテー...

クロスプレゼンテーション

クロス プレゼンテーション

自己と非自己の認識 抗原決定基、抗原受容体 リンパ球が自己と非自己を認識できるのは 抗原決定基が存在するからである。 リンパ球はこの抗原決定基を認識するのである。 抗原決定基は抗原性の最小単位であり、 エピトープともいう。 抗原決定基=エピトープ リンパ球の中でB細胞は細胞表面にある 抗原受容体で抗原決定基を認識する。 B細胞の抗原受容体なので BCR B cell receptor という。 B細胞では抗体分子とほとんど同じ構造のものが細胞表面に出ている。 これがBCR 抗原受容体 であり、特定の抗原決定基と結合する性質がある。 BCRと抗原決定基が結合するとB細胞は活性化する。 ただし、2つ以上のBCRと抗原が結合して 架橋という形をとらないと活性化しない。 BCRと抗原が一ヶ所で結合しても活性化は起こらない。 また、一つのB細胞は一種類の抗原受容体しかもっていない。 そのため、B細胞が作る抗体も一種類である。 あらゆる抗原に対応するため、B細胞を作り出すときには 莫大な数の抗原受容体の中から、その抗原に対応するB細胞クローンだけが選択され増殖する。 この考えを クローン説という。 抗原受容体の種類は10 8個に対応していると言われている。 つまり、 莫大な数の抗原に対応する抗体産出環境が既に整っているのである。 MHC 主要組織適合遺伝子複合体 細胞がウイルスに感染するとウイルスは細胞を乗っ取ろうとする。 細胞はウイルスに乗っ取られる前に抗原 ウイルス を切断して、抗原の一部を細胞表面に提示する。 T細胞はこの提示された断片を認識するのである。 しかし、抗原だけを提示したのではダメである。 抗原は MHC 主要組織適合遺伝子複合体 と結合させて提示しないと意味がない。 「血球の細胞表面に存在する抗原分子」を CD cluster of differentiation といい、CDにはCD1,CD2 … という具合に何種類も存在する。 キラーT細胞にはCD8があり、ヘルパーT細胞にはCD4がある。 合成された抗原タンパクは プロテアソームによって小さいペプチドにまで分解される。 その後、ゴルジ体を経て細胞表面へと運ばれる。 取り込まれた外来性タンパク質はリソソームによってペプチド断片に分解される。 その後、細胞表面へと運ばれる。 ・ T細胞受容体 T細胞受容体はT細胞表面に存在する。 この受容体は抗原分子 CD とMHCの複合体に結合する。 成熟したキラーT細胞がウイルスに感染した細胞を認識すると感染した細胞は破壊される。 MHCの多様性 T細胞にはさまざまなMHCに噛み合うT細胞受容体 TCR がある。 ただし、 自己のMHCに合う受容体だけはもっていない。 T細胞は自己だけでは応答しないが、非自己の抗原と合わさると認識する。 普通、遺伝子は父親か母親のどちらかが受け継がれる。 しかし、MHCでは父母両方由来の遺伝子が細胞表面に提示される。 つまり、MHCには非常に多くの種類が存在する。 MHCがこれだけ多型なのには理由がある。 例えば、ヒトのMHCが一種類であるとする。 自己のMHCにはT細胞は応答しないので、自己のMHCと全く同じMHCをもつウイルスが現れたとしたら、ヒトの免疫はそのウイルスに対して全く応答しないので、ヒトは絶滅の一途をたどることになる。 こうならないためにMHCは非常に多型となっている。 これは動物が生き延びていくのにとても大事なことである。 ・拒絶反応の問題 MHCの多様性は、臓器移植の際の拒絶反応の点ではマイナスとなる。 前述の通りMHCは多型であり、MHCの構造が 似ているヒトは1万人に1人の割合である。 細胞表面のMHCが異なるとT細胞はその細胞を攻撃してしまう。 これが拒絶反応の起こる仕組みである。 抗原提示細胞 APC 抗原提示細胞 APC には マクロファージ、樹状細胞、B細胞などがある。 抗原提示細胞とは、抗原をT細胞に提示することでT細胞を活性化させる細胞のことである。 これが 第一シグナルとなる。 しかし、T細胞が活性化するにはもう一回刺激がないといけない。 最後に抗原提示細胞のB7とT細胞のCD28が結合し、これが 第二シグナルとなってヘルパーT細胞が活性化する。 ・マクロファージ マクロファージは血中では単球とよばれ、抗原をT細胞に提示して活性化させる働きをする。 マクロファージは抗原提示の作用だけではなくウイルス細胞などの粒子を取り込む 貪食作用 ファゴサイトーシス や細胞外液などの溶液を取り込む 飲作用 ピノサイトーシス の作用がある。 ・樹状細胞 樹状細胞は皮膚、肺、胃、鼻腔などの生体各組織に広く分布している。 樹状細胞はリンパ器官に移行する能力があり、抗原を捕らえると提示できるように分解してリンパ管内へ移動する。 移行した後はT細胞に抗原を提示する。 樹状細胞の一番の特徴は「 抗原提示細胞の中で最も抗原を提示する能力が高いこと」である。 この性質を利用して樹状細胞を取り出して腫瘍の抗原ペプチドを認識させた後、この樹状細胞を再び患者に戻してT細胞を活性化させようという試みがある。 これを 免疫療法という。 しかし、これには例外がある。 それが クロスプレゼンテーションである。 クロスプレゼンテーションは樹状細胞で起こる。

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上側の経路:外来性抗原 1 は抗原提示細胞 2 によって取り込まれる。 抗原蛋白質は抗原プロセシングを受けた後、MHCクラスII分子によって細胞表面へ提示される 3。 MHCクラスIIはT細胞 4 との相互作用に必要な分子である。 この過程を経て抗原特異的な抗体の産生 9 が亢進する。 抗原提示細胞は、単に生体にとって異物である外来性抗原を貪食して除去するだけでなく、抗原の侵入を感知してへ情報を伝えるシステムとして働いている。 抗原提示細胞内には抗原をする酵素が存在し、外因性抗原の分解産物であるは major histocompatibility complex, MHC クラスII分子により細胞表面へ提示される。 一方、内因性抗原の提示機構も知られており、MHCクラスI分子により提示が行われる。 この機構は抗原提示細胞に限らず等の一部の細胞を除いて広く全身の細胞に備わっており、異物を提示している細胞は cytotoxic T lymphocyte, CTL によって細胞死へと導かれる。 これらの外因性及び内因性抗原の提示を抗原提示と呼ぶ。 抗原提示により活性化したT細胞は細胞性免疫及び液性免疫の機構に関与する。 内因性抗原の提示 [ ] 内因性抗原とは、細胞内に侵入した細菌やなどによって産生される蛋白質のことである。 癌細胞特異的な抗原(腫瘍抗原)も含まれる。 これらの抗原は分解される際にとしてポリ化を受け、蛋白質分解酵素であるにより分解される。 この際に働くプロテアソームは通常のプロテアソーム(構成型)とは活性がやや異なり、 immuno-proteasome および hybrid proteasome と呼ばれる、抗原提示に特化した、いわばである。 これらのプロテアソームの活性は、各種炎症・免疫疾患の活動性と密接に関連している。 分解産物はTAP transporter associated with antigen processing と呼ばれるポンプによって内へと輸送され、MHCクラスI分子と結合する。 その後、はを経て細胞表面へされる。 細胞障害性T細胞がMHCクラスIにより提示された抗原を認識すると、 perforin や granzyme を放出して標的細胞内の caspase 3を活性化し、シグナルを誘導する。 細菌や、などの外来性抗原は、抗原提示細胞にによって取り込まれると、細胞内のによって分解される。 この酵素は内因性抗原の消化に関与するものとは異なり、MHCクラスIIリガンドへのプロセシングは、内でと呼ばれる酵素群により行われる。 その後、抗原はMIIC MHC class II compartment あるいはCPL compartment of peptide loading と呼ばれる小胞に向かって輸送されるが、その過程で初期エンドソームは V-ATPase による酸性化を受けて後期エンドソームへと至る。 酸性化された小胞内では抗原蛋白質は変性してを失うことになる。 また、カプテシンのは酸性領域にあるためエンドソームの酸性化は抗原の分解において何かと都合がよい。 分解産物である抗原ペプチドはゴルジ体経由でCPLに輸送されてきたMHCクラスII分子と結合し、細胞表面へと提示される。 MHCクラスII分子はや樹状細胞、マクロファージなどの限られた細胞に局在している。 クロスプレゼンテーション [ ] 比較的新しい概念なので文献によって解釈が微妙に異なる場合もあるが、ひとつの解釈として「クロスプレゼンテーション」とは、樹状細胞に感染しない種類のウイルスなどの病原体に対しても、その病原体の感染した他の細胞がアポトーシスによって、感染された細胞の自己破壊した際に発生するタンパク質などを、樹状細胞が取り込むことにより、病原体の情報を取得でき、MHCクラスI分子によって抗原提示され、MHCクラスI分子がT細胞(CD8 T細胞)に抗原提示する現象のことである。 抗原提示細胞が外来性抗原を取り込み、外来性抗原をプロセシング(ここではペプチドにまで分解することの意味)したのちMHCクラスI分子とともに(CD8 T細胞)へ提示し活性化させる現象をクロスプライミング cross-priming 、その抗原提示機構を cross-presentation と称する。 このような機構は樹状細胞をはじめ、B細胞や肝において存在することが知られている。 詳細な機構については未だによく知られていないが、小胞体やエンドソームが何らかの関与をしている可能性が示唆されている。 参考文献 [ ]• 谷口克・宮坂昌之編 『標準免疫学 第2版』 医学書院、2002年。。 出典 [ ]• Wang, J; Maldonado, M. 2006. Mol. Immunol. 3: 255—261. 宮坂昌之 ほか編集『標準免疫学』、医学書院、2016年2月1日 第3版 第2刷、124ページおよび256ページなど、• Guermonprez, P. ; Saveanu, L. ; Kleijmeer, M. ; Davoust, J. ; van Endert, P. ; Amigorena, S. 2003. Burgdorf, S. ; Kautz, A. ; Knolle, P. ; Kurts, C. 2007. 関連項目 [ ]•

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自己と非自己の認識

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関連する用語 非自己と認識した異物を攻撃するT細胞。 主にウイルスに対する免疫を担当する。 樹状細胞からの抗原提示を受ける。 キラーT細胞がこれに挟み込まれたエピトープを認識し、それを出してる細胞を破壊する。 基本的に全ての有核細胞と血小板に発現する膜タンパク質であり、細胞質でプロテアソームによって産生されたペプチド断片をキラーT細胞に提示する。 ウイルスの感染時には大量に産生され、そのウイルスを排除するために働く。 恒常的に僅かな量が体内に存在する。 TLRやRLRによって活性化される転写因子であるIRF-3とIRF-7によって誘導され、様々な抗ウイルス因子の発現を誘導する。 また、ウイルス感染細胞を排除するNK細胞を活性化する。 CD40、CD80、CD86といった共刺激分子やMHCの発現を誘導し、樹状… 抗原提示細胞のひとつ。 単球から分化してできる白血球で、T細胞の分化や活性化・不活性化の制御などを行う。 欠点は数が少なく寿命が短い(数日)こと。 1973年にアメリカのラルフ・マーヴィン・スタインマン(Ralph Marvin Steinman)によって発見され、組織に結合したときに木の枝状の突起を伸ばすことからその名が付けられた。 樹状細胞が抗原(病原体など)を捉えると、それを食作用により取り込み細胞内で分解して、その抗原のタンパク質の断片(ペプチド… 胸腺から出たばかりで抗原の刺激を受けていないT細胞。 活性化T細胞(エフェクターT細胞)になる前の状態。 Th0細胞とも。 ナイーブT細胞は接着因子を介して高内皮細静脈に結合し、樹状細胞から放出されたケモカインの濃度勾配に従って二次リンパ器官へと移動する。 そこで抗原を取り込んだ樹状細胞に接触(抗原提示)されると活性化され、その後増殖してエフェクターT細胞となる。

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