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。

MHC Major histocompatibility complex 主要組織適合性複合体

抗原提示細胞とT細胞の相互作用を通じて免疫系の活性化と阻害に関与する膜タンパク質。3Dレンダリング

主要組織適合性複合体(MHC)は、免疫反応に重要な役割を果たす細胞表面のタンパク質をコードする遺伝子群です。主な役割は抗原提示で、MHC分子がペプチド断片を表示し、適切なT細胞に認識させます。

主要組織適合性複合体(MHC;Major histocompatibility complex)とは

主要組織適合性複合体(MHC;Major histocompatibility complex)とは、細胞の表面に存在し、免疫系が異物を認識するのを助けるタンパク質をコードする遺伝子群をいいます。MHCタンパク質はすべての高等脊椎動物に存在しています。ヒトの白血球の場合は、この複合体は特別にヒト白血球抗原(HLA; Human Leukocyte Antigen)システムとも呼ばれています。

主要組織適合性複合体(MHC;Major histocompatibility complex)の種類とは?

MHCタンパク質には、大きく分けてクラスIとクラスIIの2種類があります。

クラスIのMHC分子は、生物のほとんどすべての細胞の膜に存在しますが、クラスIIの分子はマクロファージやリンパ球と呼ばれる免疫系の細胞に限定して存在しています。
ヒトの場合、これらの分子は、第6染色体の同じ領域に集まっているいくつかの遺伝子によってコードされています。それぞれの遺伝子には、非常に多くの対立遺伝子(タンパク質の別の形を作り出す遺伝子の別の形)があります。その結果、2人の人間が同じMHC分子を持つことは非常に稀であり、これらを総称して組織型と呼びます。
また、MHCには、補体タンパク質、サイトカイン(化学伝達物質)、酵素などの他のタンパク質をコードする様々な遺伝子が含まれており、これらはクラスIII MHC分子と呼ばれています。

MHC分子は、Tリンパ球が、感染性の微生物を摂取したマクロファージなどの細胞を検出できるようにするため、免疫システムの重要な構成要素となっています。マクロファージは微生物を飲み込むと、その微生物を部分的に消化し、MHC分子と結合した微生物のペプチド断片を表面に表示します。こうした細胞を抗原提示細胞といいます。

Tリンパ球は、MHC分子に結合した異物の断片を認識して結合し、免疫反応を促します。感染していない健康な細胞では、MHC分子は自分の細胞のペプチド(自己ペプチド)を提示しており、T細胞は通常これには反応しません。

主要組織適合性(MHC)クラスIの役割

Cytotoxic T cell。T細胞は、免疫反応を制御し、パーフォリンやグランザイムを放出して、感染細胞やがん細胞を攻撃する。パーフォリンの働きにより、グランザイムは細胞質に入る 主要組織適合性(MHC)クラスI抗原提示経路は、ウイルスに感染した細胞に対する免疫系の警告に重要な役割を果たしています。MHCクラスI分子は、すべての有核細胞の細胞表面に発現しており、細胞内のタンパク質に由来するペプチド断片を提示する。感染した細胞はその表面にウイルスの断片をエピトープとして提示し、これをT細胞が認識して感染した細胞を殺すのです。

主要組織適合性複合体(MHC)クラスIIの役割

T細胞に対する免疫反応の活性化/阻害: B7-1 (オレンジ)、CTLA-4 (紫色)、MHC-II (赤)、CD4 (明るい青)、T細胞受容体(青)、CD-28 (暗い青)、PD-L1 (黄色)、PD-1 (紫色)

主要組織適合性複合体(MHC)クラスIIの主な機能は、主に外因性の抗原を処理したものをCD4+Tリンパ球に提示することです。MHCクラスII分子は、抗原特異的な免疫反応の開始に重要な役割を果たしています。この図の上側が抗原提示細胞APC、下側がT細胞です。

B細胞白血球の活性化:リンパ芽球,活性化,記憶性B白血球,ウイルス,血漿細胞,抗体,抗原,およびナイーブリンパ球

この図は抗体をつくるB細胞の活性化過程を表していますが、ウイルスが侵入し、健康な細胞に感染すると、感染細胞の表面にMHCクラスIとともにウイルスの破片(エピトープ)が抗原として提示されます。提示された細胞表面の抗原を認識することで、B細胞が幼弱な状態から分化をはじめ、抗体を産生する形質細胞(plasma cell)になって行くのですが、一部は記憶細胞(memory cell)となります。こうして形質細胞からどんどん抗体がつくられるようになり、抗体と結合した抗原を認識して貪食細胞が飲み込んで消化するなどの過程が順番に起こって免疫系が働くようになります。

MHCと臓器移植

MHC分子は当初、移植された臓器や組織に対する生体の免疫反応を刺激する抗原と定義されていました。1950年代に行われたマウスの皮膚移植実験では、移植片の拒絶反応は、宿主生物が外来組織に対して起こす免疫反応であることが示されたためです。宿主は、移植組織の細胞上のMHC分子を外来抗原として認識し、攻撃したのです。このように、移植を成功させるためには、組織型ができるだけ似ている宿主とドナーを見つけることが大きな課題となる。MHC分子は、ギリシャ語のhisto(組織)と英語のcompatibility(互換性)に由来する組織適合性という言葉があるのですが、これは移植反応におけるMHC分子の働きを説明するために付けられたもので、本来の生理機能を示すものではありません。  

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

 

この記事の著者:仲田洋美(医師)

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