適応免疫は、特異性と記憶の二つの重要な特性によって定義されます。 特異性とは、特定の病原体を標的とする適応免疫系の能力を指し、記憶とは、以前に暴露された病原体に迅速に応答する能力を指す。 例えば、個体が水痘から回復すると、後で再びウイルスに曝されると、体は原因物質である水痘帯状疱疹ウイルスから特異的に保護する感染の記憶をP>

図1. クリックすると拡大画像が表示されます。 このグラフは、抗原への初回および二次曝露後の抗体産生に関連する一次および二次免疫応答を示す。 二次応答がより速く、抗体の大いにより高い濃度を提供することに注目して下さい。特異性および記憶は、病原体のその後の曝露に迅速に応答するように、免疫応答に関与する特定の細胞を本質的にプログラミングすることによっ このプログラミングは一次応答を誘発する病原体かワクチンへの最初の露出の結果として起こります。 それに続く露出は最初の露出のボディの記憶の結果としてより速く、より強い二次応答で起因します（図1）。 しかし、この二次応答は、問題の病原体に特異的である。 例えば、１つのウイルス（例えば、水痘帯状疱疹ウイルス）への曝露は、他のウイルス性疾患（例えば、麻疹、流行性耳下腺炎、またはポリオ）に対する防御を提供

適応特異的免疫には、Bリンパ球（B細胞）とTリンパ球（T細胞）の二つの異なる細胞型の作用が含まれます。

適応特異的免疫は、Bリンパ球（B細胞）とTリンパ球（t B細胞とT細胞は共通の造血幹細胞分化経路から生じるが（細胞防御の図1を参照）、成熟部位と適応免疫における役割は非常に異なっている。

B細胞は骨髄で成熟し、抗体または免疫グロブリンと呼ばれる糖タンパク質の産生を担当しています。

B細胞は骨髄で成熟し、抗体または免疫グロブリンと呼ばれる糖タンパク質の産生を担っています。 抗体は、細胞外環境における病原体および毒素に対する身体の防御に関与している。 Ｂ細胞および抗体産生を伴う適応特異的免疫の機構は、体液性免疫と呼ばれる。 T細胞の成熟は胸腺で起こる。 T細胞は、自然免疫応答と適応免疫応答の両方の中心的なオーケストレーターとして機能する。 彼らはまた、細胞内病原体に感染した細胞の破壊を担当しています。 T細胞による細胞内病原体の標的化および破壊は、細胞性免疫、または細胞性免疫と呼ばれる。

それについて考えてみてください

• 適応免疫の二つの定義的な特性をリストします。
• 一次免疫応答と二次免疫応答の違いを説明します。体液性免疫と細胞性免疫はどのように異なるのですか？

抗原

適応免疫防御の活性化は、抗原と呼ばれる病原体特異的分子構造によって引き起こされる。 抗原は、病原体の認識と食作用で議論されている病原体関連分子パターン（PAMPs）に似ていますが、PAMPsは多数の病原体に見られる分子構造であるのに対し、抗原は特定の病原体に固有のものである。 例えば、水痘に対する適応免疫を刺激する抗原は、水痘帯状疱疹ウイルスに特有であるが、他のウイルス病原体に関連する抗原とは有意に異なる。

抗原という用語は、最初に抗体の産生を刺激する分子を記述するために使用されました; 実際、この用語は、抗体と生成剤という言葉の組み合わせから来ており、抗体産生を刺激する分子は抗原性であると言われています。 しかし、抗原の役割は、体液性免疫および抗体の産生に限定されず、抗原はまた、細胞性免疫を刺激する上で不可欠な役割を果たし、この理由のために、抗原は、より正確には、免疫原と呼ばれることがある。 しかし、このテキストでは、典型的にはそれらを抗原と呼ぶことにする。

病原体は、抗原を含む可能性のある様々な構造を有する。 例えば、細菌細胞由来の抗原は、それらのカプセル、細胞壁、線毛、鞭毛、または線毛に関連していてもよい。 細菌抗原はまた、それらが分泌する細胞外毒素および酵素と関連していてもよい。 ウイルスは細胞への付着のために使用するcapsids、封筒およびスパイクの構造と関連付けられるいろいろな抗原を所有しています。

抗原は、免疫系の成分と反応する高分子である。 所与の抗原は、免疫細胞によって認識されるいくつかのモチーフを含むことができる。抗原は、炭水化物、脂質、核酸、タンパク質、およびこれらの分子の組み合わせを含む、任意の数の分子クラスに属することができる。

抗原は、炭水化物、脂質、 異なるクラスの抗原は、適応免疫防御を刺激するそれらの能力、ならびにそれらが刺激する応答のタイプ（体液性または細胞性）において異なる。 抗原分子の構造的複雑さは、その抗原性の可能性において重要な因子である。 一般に、より複雑な分子は抗原としてより効果的である。 例えば、タンパク質の三次元複合構造は、それらを体液性免疫および細胞性免疫の両方を刺激することができる最も効果的で強力な抗原とする。 比較すると、炭水化物は構造が複雑ではないため、抗原としての効果は低く、体液性免疫防御を刺激することしかできません。 脂質および核酸は、最も抗原性の低い分子であり、場合によっては、タンパク質または炭水化物と組み合わせて糖脂質、リポタンパク質、または核タンパク質を形成する場合にのみ抗原性になることがある。

図3。 典型的なタンパク質抗原は、同じ抗原の異なるエピトープに結合する三つの異なる抗体の能力によって示される複数のエピトープを有する。

抗原の三次元の複雑さが非常に重要である理由の一つは、抗体およびT細胞が抗原全体を認識して相互作用するのではなく、エピトープと呼ばれる抗原の表面上のより小さな露出領域を有することである。 単一の抗原はいくつかの異なるエピトープを有することができ（図2）、異なる抗体は同じ抗原上の異なるエピトープに結合することができる（図3）。 例えば、細菌の鞭毛は、ユニークな三次元構造を有するエピトープの数百または数千を有することができる大きな、複雑なタンパク質構造である。 さらに、異なる細菌種（または同じ種の株でさえも）由来の鞭毛は、特異的抗体によってのみ結合することができる独特のエピトープを含む。

抗原の大きさは、その抗原性の可能性においてもう一つの重要な因子である。

鞭毛のような大きな抗原構造は複数のエピトープを有するのに対し、いくつかの分子はそれ自体で抗原であるには小さすぎます。 ハプテンと呼ばれるこのような分子は、より大きな抗原の複雑な三次元構造の一部ではない本質的に遊離エピトープである。 ハプテンが抗原になるためには、まずより大きな担体分子（通常はタンパク質）に結合して共役抗原を産生する必要があります。 次いで、結合抗原に応答して産生されるハプテン特異的抗体は、結合していない遊離ハプテン分子と相互作用することができる。 ハプテンは特定の病原体と関連していることは知られていませんが、いくつかのアレルギー反応の原因となっています。 例えば、ハプテンウルシオールは、ツタウルシを引き起こす植物の油中に見出される分子であり、重度の発疹（接触性皮膚炎と呼ばれる）を引き起こす免疫 同様に、ハプテンペニシリンは、ペニシリンクラスの薬物にアレルギー反応を引き起こす可能性がある。

抗体

抗体（免疫グロブリンとも呼ばれる）は、血液および組織液の両方に存在する糖タンパク質である。 抗体モノマーの基本的な構造は、ジスルフィド結合によって一緒に保持された四つのタンパク質鎖からなる（図4）。 ジスルフィド結合は、2つのシステインアミノ酸上に見られるスルフヒドリルR基間の共有結合である。 二つの最大の鎖は互いに同一であり、重鎖と呼ばれています。 ２つのより小さい鎖もまた互いに同一であり、軽鎖と呼ばれる。 一緒に結合されて、重鎖および軽鎖は、基本的なＹ字型構造を形成する。p>

図4. （ａ）一般的な抗体単量体の典型的な４鎖構造。 （ｂ）抗体Ｉｇｇの対応する三次元構造。 (クレジットb:modification of work by Tim Vickers)

Y字型抗体分子の2つの「腕」は、「抗原結合の断片」のために、Fab領域として知られている。「Ｆａｂ領域の遠端は可変領域であり、これは抗原結合の部位として機能する。 可変領域中のアミノ酸配列は、三次元構造、したがってＦａｂ領域が結合することができる特異的な三次元エピトープを決定する。 Ｆａｂ領域のエピトープ特異性は、単一の抗体分子の各アームについて同一であるが、この領域は、異なるエピトープ特異性を有する抗体間の高度の変動性を表 Ｆａｂ領域への結合は、病原体の中和、病原体の凝集または凝集、および抗体依存性細胞媒介性細胞毒性のために必要である。Yの幹は、”結晶化の断片”のためにFc領域とも呼ばれ、抗体媒介オプソニン化中に補体因子が結合し、貪食細胞に結合する部位である。

抗体分子の定常領域は、YのトランクおよびYの各アームの下部を含む。Fab領域とFc領域の異なる機能を説明します。

抗体クラス

抗体分子の定常領域は、そのクラス、またはアイソタイプを決定します。

抗体クラス

抗体分子の定常領域は、そのクラスまたはアイソタイプ 抗体の５つのクラスは、Ｉｇｇ、Ｉｇｍ、Ｉｇａ、Ｉｇｄ、およびＩｇｅである。 各クラスは、それぞれギリシャ文字γ、γ、α、δ、およびγで指定された固有の重鎖を有する。 抗体クラスはまた、血清中の豊富さ、配置、作用部位、機能的役割、およびサイズにおいて重要な違いを示す（表1）。IgGは、ヒトの血液中で最も豊富な抗体であり、全血清抗体の約80％を占める単量体である。

IgGは、ヒトの血液中で最も豊富な抗体であり、総血清抗体の約80％を占める単量体である。 IgGはティッシュスペースに効率的に突き通り、妊娠の間に成長の胎児に受動の免除を提供する胎盤がある障壁を交差させる機能の唯一の抗体のク IgGはまた病原体に対するボディの防衛に於いての役割の点では最も多目的な抗体のクラスです。IgMは、最初に、B細胞上の抗原結合受容体として機能する単量体膜結合形態で産生される。

IgMは、B細胞上の抗原結合受容体として機能する単量体膜結合形態で産生される。

分泌されたIgMの形態は、5つのIgM単量体がJ鎖と呼ばれるタンパク質構造によって一緒に結合した五量体に集合する。 5つのモノマーのFc領域に対するJ鎖の位置はIgMがIgGの機能のいくつかを実行するのを妨げるが、五量体IgMに関連する10の利用可能なFab部位は、それを身体の防御の兵器庫において重要な抗体とする。 IgMは、一次および二次免疫応答中にB細胞によって産生され分泌される最初の抗体であり、病原体特異的IgMを活性または最近の感染中の貴重な診断マーIgAは全血清抗体の約13％を占め、分泌IgAは粘膜を保護する粘液分泌物に見られる最も一般的で豊富な抗体クラスである。

IgAは、IgA抗体の約13％を占め、分泌IgAは、粘膜を保護する粘液分泌物に見られる最も一般的で豊富な抗体クラスである。 IgAは、母乳、涙、唾液などの他の分泌物にも見られます。 分泌IgAは分泌の部品と呼出される蛋白質の構造によって結合される2つの単量体が付いている二量体の形態に組み立てられます。 分泌IgAの重要な機能の1つは、病原体を粘液中に捕捉して、後で体内から排除できるようにすることです。IgMと同様に、IgDはb細胞の表面に見られる膜結合単量体であり、そこで抗原結合受容体として働く。

IgMと同様に、IgDはb細胞の表面に見られる膜結合単量体であり、抗原結合受容体として機能する。

しかし、IgDはB細胞によって分泌されず、血清中に微量しか検出されない。 これらの微量は、古いB細胞の分解およびそれらの細胞質膜からのIgD分子の放出に起因する可能性が最も高い。IgEは血清中で最も豊富な抗体クラスである。

IgGと同様に、それは単量体として分泌されるが、適応免疫におけるその役割は抗寄生虫防御に限定される。 IgEのFc領域は好塩基球および肥満細胞に結合する。 結合したＩｇｅのＦａｂ領域は、次いで、特異的抗原エピトープと相互作用し、細胞に強力な炎症促進メディエーターを放出させる。 肥満細胞および好塩基球の活性化に起因する炎症反応は、寄生虫に対する防御を助けるが、この反応はアレルギー反応の中心でもある（免疫系の疾患

表1. The Five Immunoglobulin (Ig) Classes
	IgG monomer	IgM pentameter	Secretory IgA dimer	IgD monomer	IgE monomer
Structure
Heavy Chains	γ	μ	α	δ	ε
Number of antigen binding sites	2	10	4	2	2
Molecular weight (Daltons)	150,000	900,000	385,000	180,000	200,000
Percentage of total antibody in serum	80%	6%	13% (monomer)	< 1%	< 1%
Crosses placenta	yes	no	no	no	no
Fixes complement	yes	yes	no	no	no
Fc binds to	phagocytes				mast cells and basophils
Function	Neutralization, agglutination, complement activation, opsonization, and 抗体依存性細胞媒介性細胞毒性。中和、凝集、および補体活性化。	中和、凝集、および補体活性化。	モノマーの形態はB細胞の受容器として役立ちます。	粘液中の病原体の中和および捕捉。	B細胞受容体。	寄生虫およびアレルゲンに対する好塩基球および肥満細胞の活性化。

抗原-抗体相互作用

抗体の異なるクラスは、病原体に対する身体の防御において重要な役割を果たす。 これらの機能には、病原体の中和、食作用のためのオプソニン化、凝集、補体活性化、および抗体依存性細胞媒介性細胞毒性が含まれる。 これらの機能の大部分について、抗体はまた、適応特異的免疫と先天性非特異的免疫との間の重要なリンクを提供する。中和は、特定の抗体（IgG、IgM、またはIgA）を病原体または毒素の表面上のエピトープに結合させ、細胞への付着を防止することを含む。

中和は、特定の抗体（IgG、IgM、ま 例えば、分泌型Ｉｇａは、特定の病原体に結合し、腸粘膜細胞への初期付着を遮断することができる。 同様に、特定の抗体は特定の毒素に結合し、それらが標的細胞に付着するのを阻止し、したがってそれらの毒性作用を中和することができる。 ウイルスは中和され、同じメカニズムによって細胞に感染するのを防ぐことができます（図5）。p>

図5. 中和は、細菌、ウイルス、および毒素に見られる抗原への特異的抗体の結合を含み、それらが標的細胞に付着するのを防止する。化学防御に記載されているように、オプソニン化は、補体因子、C反応性タンパク質、血清アミロイドAなどの分子で病原体をコーティングし、食作用を促進 IgG抗体はまた、病原体の表面上の特定のエピトープにそれらのFab部位を結合する、優れたオプソニンとして機能します。 マクロファージ、樹状細胞および好中球のような食細胞はIgGの分子のFcの部分を確認し、結合する表面の受容器を持っています; したがって、IgGは、そのような食細胞が結合した病原体に付着し、それらを巻き込むのを助ける（図6）。

図6. 抗体はオプソニンとして機能し、マクロファージ、樹状細胞、および好中球による破壊のために病原体にタグを付けることによって感染を阻害する。 これらの貪食細胞は、Ｆｃ受容体を使用してＩｇｇオプソニン化病原体に結合し、食作用の前に付着の最初のステップを開始する。

図7. 抗体、特にIgM抗体は、2つ以上の細菌上のエピトープに同時に結合することによって細菌を凝集させる。 複数の病原体および抗体が存在する場合、抗体の結合部位が別々の病原体と結合するときに凝集体が形成される。

凝集または凝集は、病原体を抗体によって架橋して大きな凝集体を形成することを含む（図7）。 IgGは2つのFab抗原結合部位を有し、これは2つの別々の病原体細胞に結合し、それらを凝集させることができる。 複数のIgG抗体が関与している場合、大きな凝集体が発生する可能性があり、これらの凝集体は、腎臓および脾臓が血液から濾過しやすく、食細胞が破壊のために摂取するのが容易である。 IgMの五量体構造は、分子あたり10個のFab結合部位を提供し、凝集のための最も効率的な抗体となっています。

抗体のもう一つの重要な機能は、補体カスケードの活性化である。 前の章で説明したように、補体系は、炎症応答を促進し、感染部位に食細胞を募集し、オプソニン化による食作用を増強し、膜攻撃複合体（MAC）でグラム陰性細菌病原体を死滅させる、生得的防御の重要な構成要素である。 補体の活性化は、3つの異なる経路を介して起こることがあります(化学防御の図2を参照)が、最も効率的なのは古典的な経路であり、IgGまたはIgM抗体の病原体細胞の表面への最初の結合を必要とし、c1複合体の動員と活性化を可能にします。抗体のさらに別の重要な機能は、貪食されるには大きすぎる病原体の死滅を促進する抗体依存性細胞媒介性細胞毒性（ADCC）である。

抗体のさらに重要な機能は、貪食されるには大きすぎる病原体の死滅を促進する。

このプロセスは、図8に示すように、ナチュラルキラー細胞（NK細胞）に対して最も特徴づけられるが、マクロファージおよび好酸球も関与し得る。 ＡＤＣＣは、Ｉｇｇ抗体のＦａｂ領域が大きな病原体に結合し、エフェクター細胞（例えば、ＮＫ細胞）上のＦｃ受容体が抗体のＦｃ領域に結合し、それらを標的病原体と近接させ エフェクター細胞はその後、病原体を殺す強力な細胞毒素（例えば、パーフォリンおよびグランザイム）を分泌する。NK細胞上のFC受容体は、病原体の表面上の抗原に結合したIgGのFc領域に結合する。

図8. ADCCのこの例では、抗体は食作用には大きすぎる大きな病原性細胞に結合し、次にナチュラルキラー細胞の膜上のFc受容体に結合する。 この相互作用は、致死的な細胞外細胞毒素の放出を介して病原体を殺すことができる近接にNK細胞をもたらします。

それについて考えてみてください

• IgAは通常どこにありますか？
• どのクラスの抗体が胎盤を通過し、胎児を保護しますか？
• オプソニン化および抗体依存性細胞媒介性細胞毒性のメカニズムを比較する。

主要な概念と概要

• 適応免疫は、特異性と記憶によって特徴付けられる外来病原体に対する獲得された防御である。 抗原への最初の曝露は一次応答を刺激し、その後の曝露はより速く強力な二次応答を刺激する。
• 適応免疫は、体液性免疫（B細胞によって産生される抗体）と細胞性免疫（細胞内病原体に対するT細胞）を含む二重系である。
• 適応免疫は、抗原は、免疫原とも呼ばれ、適応免疫を活性化する分子である。
• 抗原は、免疫原とも呼ばれる。 単一の抗原は、より小さなエピトープを有し、それぞれが特異的な適応免疫応答を誘導することができる。
• 免疫応答を刺激する抗原の能力は、その分子クラス、分子の複雑さ、およびサイズを含むいくつかの要因に依存する。
• 免疫応答を刺激す
• 抗体（免疫グロブリン）は、抗原を結合するための二つのFab部位と補体活性化とオプソニン化に関与するFc部分を有するY字型糖タンパク質である。
• 抗体（免疫グロブリン）抗体の5つのクラスは、IgM、IgG、IgA、IgE、およびIgDであり、それぞれ、サイズ、配置、体内の位置、および機能が異なる。
• 抗体の5つのクラスは、IgM、IgG、IgA、IgE、およびIgDで 抗体の5つの主要な機能は、中和、オプソニン化、凝集、補体活性化、および抗体依存性細胞媒介性細胞毒性（ADCC）である。

複数の選択肢

抗体は________によって産生されます。p>

1. 形質細胞
2. T細胞
3. 骨髄
4. B細胞

答えa。細胞適応免疫は、________によって行われる。

1. B細胞
2. T細胞
3. 骨髄
4. 好中球

答えb。単一の抗原分子は、多くの個々の________で構成されていてもよい。

1. T細胞受容体
2. B細胞受容体
3. MHC II
4. エピトープ

答えd。エピトープ

どのクラスの分子が最も抗原性がありますか？

p>

1. 多糖類
2. 脂質
3. タンパク質
4. 炭水化物

答えc。

マッチング

抗体クラスとその説明を一致させます。このクラスの抗体は、胎盤を通過できる唯一の抗体である。

___IgA	A.このクラスの抗体は、胎盤を通過できる唯一の抗体である。このクラスの抗体は、B細胞の活性化後に最初に出現する。
___IgD	B.このクラスの抗体は、B細胞の活性化後に最初に出現する。
___IgD	B.このクラスの抗体は、寄生虫感染に対する防御に関与し、アレルギー反応に関与する。
___IgE	C.このクラスの抗体は、寄生虫感染に対する防御このクラスの抗体は、粘液分泌物中に非常に大量に存在する。
___IgG	D。このクラスの抗体は、B細胞によって分泌されるのではなく、ナイーブB細胞の表面に発現される。
___IgM	E.このクラスの抗体は、

1. (D)IgA: このクラスの抗体は、粘液分泌物中に非常に大量に存在する。IgD：このクラスの抗体はB細胞によって分泌されるのではなく、ナイーブB細胞の表面に発現される。
2. （E）IgD：このクラスの抗体はB細胞によって分泌(C)IgE：このクラスの抗体は、寄生虫感染に対する防御に関与し、アレルギー反応に関与する。
3. (C)IgE：このクラスの抗体は、寄生虫感染に対する防御（A）IgG：このクラスの抗体は、胎盤を通過できる唯一の抗体です。（Ｂ）Ｉｇｍ：このクラスの抗体は、Ｂ細胞の活性化後に最初に現れる。

空白を埋める

適応免疫の二つの非常に重要な側面があります。 最初は特異性であり、2番目は________です。

適応免疫の二つの非常に重要な側面があります。 第一は特異性であり、第二は記憶である。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿免疫は、特定の抗原に結合する抗体分子の産生を含む。体液性免疫は、特定の抗原に結合する抗体分子の産生を含む。

体液性免疫は、特定の抗原に結合する抗体分子の産生を含む。抗体分子の重鎖には、そのクラスまたはアイソタイプを決定するのに役立つ________領域セグメントが含まれています。

抗体分子の重鎖には、________抗体分子の重鎖には定常領域セグメントが含まれており、そのクラスまたはアイソタイプを決定するのに役立ちます。

抗体分子の重鎖には、そのクラスまたはアイソタイプを決定するのに役立つ定常領域セグメントが含まれています。重鎖および軽鎖の可変領域は、抗体の________部位を形成する。

重鎖および軽鎖の可変領域は、抗体の________部位を形成する。

重鎖および軽鎖重鎖および軽鎖の可変領域は、抗体の抗原結合部位を形成する。

重鎖および軽鎖の可変領域は、抗体の抗原結合部位を形成する。

それについて考える

1. 体液性免疫と細胞性適応免疫の違いは何ですか？
2. 抗原とハプテンの違いは何ですか？
3. 抗体依存性細胞媒介性細胞毒性のメカニズムを説明します。