欧州研究機構のアドバンスグラントで行われるNIPTの臨床試験に日本から共同参加する栄誉を頂きました。 ミネルバクリニックでは、世界中の国際認証を受けた遺伝子検査機関を厳選して業界オンリーワンの検査体制を整えています。

CD8+T細胞 細胞障害性Tリンパ球 CTL 細胞障害性T細胞(Tc細胞)

T細胞の種類

細胞障害性Tリンパ球(CTL)は、T細胞と言われるリンパ球の一種で、細胞障害性T細胞(Tc細胞)の免疫活性化によって生成される。CD8+T細胞、細胞障害性Tリンパ球CTL、細胞障害性T細胞(Tc細胞)はどれも同じものを指している。ほとんどの有核細胞がクラスI MHC分子を発現しており、細胞障害性Tリンパ球(CTL)はクラスI MHC分子を標的とするため、CTLは体内のほとんどの細胞を排除することができる。

T細胞は、主に胸腺で産生されることからこのように呼ばれている。T細胞は、表面に発現した可変性の高いT細胞受容体TCR)によって異物(抗原)を認識します。T細胞には大きく分けて、ヘルパーT細胞と細胞傷害性T細胞の2種類がある。

その名の通り、ヘルパーT細胞は免疫系の他の細胞を助け、細胞傷害性T細胞はウイルスに感染した細胞や腫瘍を殺す。

細胞傷害性T細胞の機能

免疫系の基礎、細胞傷害性t細胞の機能  A
抗体とは異なり、T細胞受容体TCRは抗原と直接結合できない。 その代わりに、抗原提示細胞(APC)によって抗原の分解されたペプチドが「提示」される必要がある。抗原を提示するAPC上の分子は、主要組織適合性複合体(MHC)と呼ばれる。 MHCには、MHCクラスIとMHCクラスIIの2種類がある。 MHCクラスIは細胞障害性T細胞に提示し、MHCクラスIIはヘルパーT細胞に提示する。

TCRと抗原ペプチドを含むMHC分子との結合

B細胞受容体とT細胞受容体

T細胞受容体TCR(T cell receptor)と抗原ペプチドを含むMHC分子との結合はやや不安定なため、コ・レセプター(レセプターと一緒に機能する分子)が必要となる。CD4コ・レセプターはヘルパーT細胞に、CD8コ・レセプターは細胞傷害性T細胞に発現している。ほとんどのT細胞はCD4またはCD8のいずれかを発現しているが、両方を発現しているものもあれば、どちらも発現していないものもあり、これをダブルネガティブ(DN)T細胞という。ほとんどのT細胞はCD4またはCD8と定義されるが、一部のT細胞はinvariant Natural Killer T cell (iNKT)やMucosal Associated Invariant T cell (MAIT)などの追加タイプに分類される。

T細胞受容体TCRは、T細胞への信号を伝達すために、複数の鎖で構成されている。これらの鎖の組み合わせは多くはα+βである。T細胞の大半はαβT細胞であるが、ααT細胞も存在します。また、αとβの代わりにγとδの鎖を持つγδT細胞と呼ばれる特殊なT細胞も存在する。

TCRに結合した抗原の刺激がT細胞内に伝達されるために、TCRは2本のイプシロン鎖、2本のゼータ鎖、1本のデルタ鎖、1本のガンマ鎖の4種類の鎖からなるタンパク質複合体CD3と結合している。

CTLを介した細胞障害の過程

細胞傷害性T細胞は、免疫応答を調節し、パーフォリンとザクロ酵素を放出し、感染した細胞またはがん細胞を攻撃する。パーフォリンの作用を通じてザクロザイムが細胞質に入り、死に至る

CTLを介した免疫システムは、2つの機能に分けられる。

CD8+(細胞傷害性)T細胞は、CD4+ヘルパーT細胞と同様、胸腺で生成され、T細胞受容体(TCR)を発現する。しかし、細胞傷害性T細胞は、CD4分子ではなく、通常は1つのCD8α鎖と1つのCD8β鎖からなる二量体の共同受容体であるCD8を発現している。CD8+T細胞は、すべての有核細胞に存在するMHCクラスI分子が提示するペプチドを認識する。CD8ヘテロ二量体は、T細胞と抗原提示細胞との相互作用において、MHCクラスIの保存された部分(α3領域)に結合する。

CD8+T細胞(細胞傷害性Tリンパ球、CTLとも呼ばれる)は、ウイルスや細菌などの細胞内病原体に対する免疫防御や、腫瘍の監視に非常に重要な役割を果たしている。CD8+T細胞が抗原を認識して活性化されると、感染した細胞や悪性細胞を殺すための3つの主要なメカニズムが働く。

1.TNF-αやIFN-γなどのサイトカインの分泌

一つ目は、主にTNF-αやIFN-γなどのサイトカインの分泌で、これらは抗腫瘍作用や抗ウイルス微生物作用を持つ。

2.細胞傷害性顆粒の生成と放出

2つ目の主な機能は、細胞傷害性顆粒の生成と放出である。NK細胞にも見られるこの顆粒には、パーフォリンとグランザイムという2つのタンパク質ファミリーが含まれている。パーフォリンは、補体の膜攻撃複合体と同様に、標的細胞の膜に孔を形成する。この孔から、細胞傷害性顆粒に含まれるグランザイムが感染細胞や悪性腫瘍細胞に入り込む。顆粒酵素は、細胞内のタンパク質を切断するセリンプロテアーゼで、ウイルスタンパク質の産生を停止させ、最終的に標的細胞のアポトーシスを引き起こす。
細胞傷害性顆粒は、健康な周辺組織への非特異的バイスタンダーダメージを避けるために、免疫シナプスに沿って整列した標的細胞の方向にのみ放出される。CD8+T細胞は、顆粒を放出して感染細胞を殺した後、新たな標的に移動して再び殺すことができるが、これはしばしばシリアルキリングと呼ばれている。

3.Fas/FasL相互作用を介したもの

3つ目のCD8+T細胞が感染細胞を破壊する主要な機能は、Fas/FasL相互作用を介したものである。活性化したCD8+T細胞は、細胞表面にFasLを発現しており、FasLは標的細胞の表面にある受容体Fasと結合する。この結合により、標的細胞の表面にあるFas分子が三量体化し、シグナル伝達分子が引き寄せられる。これらのシグナル分子により、カスパーゼカスケードが活性化され、標的細胞のアポトーシスが引き起こされる。CD8+T細胞は両方の分子を発現することができるため、Fas/FasL相互作用は、フラトリサイドと呼ばれるCD8+T細胞が免疫反応の最後の収縮期に免疫エフェクター細胞を排除するために、互いに殺し合うメカニズムとなっている。

CD8+T細胞は、ウイルス、細胞内細菌、腫瘍などに対する免疫防御に重要な役割を果たすだけでなく、過剰な免疫反応によって免疫病理、すなわち免疫介在性障害を引き起こす原因にもなる。

この記事の著者:仲田洋美医師
医籍登録番号 第371210号
日本内科学会 総合内科専門医 第7900号
日本臨床腫瘍学会 がん薬物療法専門医 第1000001号
臨床遺伝専門医制度委員会認定 臨床遺伝専門医 第755号

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