【寄稿】自然免疫と獲得免疫：新型コロナウイルスと闘う生体防御システム

ワクチンを打って獲得する免疫や、新型コロナウイルスに罹ったことで獲得した「獲得免疫」だけが新型コロナウイルスを防ぐのに役立つ唯一の免疫だと思っている人も多いのではないでしょうか。「抗体が有る=免疫がある」「抗体がない=免疫がない」と思っている人が多いのではないでしょうか。私は人の初期免疫機構について研究してきましたので、抗体だけが免疫ではないよ、大きく分けると2段階、実際は何段階もの生体防御機構（広義の免疫機構）が私たちの身体を守っている、ということを紹介しようと思いました。人の生体防御機構の全体像を理解いただく事は、何故新型コロナ対策として手を洗い、良い睡眠バランス、良い食事が大事であるかの理解が深まると思います。

私達の身体を守る生体防御システムとは

まず、私達の生体防御の最前線で働くのは、外界とつながる皮膚や粘膜です（第1段階）。それ故、皮膚を健康に保つために手洗いは重要ですし、呼気を取り入れる肺胞の健康も大事です。喫煙が新型コロナ感染の重症化因子にあげられているのもそのためです。万が一、病原菌やウイルスが身体の中に入ってきても、ディフェンシン、補体、リゾチームといったような抗菌作用をもつ物質が血液や粘膜の中にはあって、これは数秒の間に、細菌やウイルスを不活化します（第2段階）。

更にその先、人間のもつ免疫力は大きくは二つに分ける事が出来ます。
(1)自然免疫（先天性免疫とか非特異的免疫の名もある）と
(2)獲得免疫（後天的免疫とか特異的免疫とも言われる）の二つです。
自然免疫で最初に動きだすのは白血球のひとつ「好中球」、活性酸素や抗菌物質をだして菌を殺します。続いて、同じ白血球の仲間「マクロファージ：大食細胞」がやってきます。「好中球」や「マクロファージ」は菌を殺す物質を出すとともに、病原菌やウイルスを取り込んで（食べて）、免疫系を活性化する物質や信号を出します（第3段階）。

これらの免疫細胞はどのようにして、やっつけるべき相手を見分けているのでしょうか。
「パターン認識受容体」と言われる受容体が、細胞の表面や内部に存在していて、自分の身体にはないウイルスや細菌由来の成分を認識し、病原菌の増殖を抑える物質や後の獲得免疫を動かす物質を出すことがわかっています。この後の獲得免疫ほどの特異性はありませんが、これらの細胞は、「パターン受容体」を介して病原菌やウイルスの持つ共通した分子構造を認識して、病原体排除に必要な生体防御機構を誘導するのです。自然免疫は、その排除の対象の幅が広いこと（非特異的）、ウイルスに特異的な共通の遺伝子配列や、異物、がん細胞などは、何者であれ自分の中にないものは、ともかく排除の対象になるという特徴があります。これは「獲得免疫」の対象が、特定の「敵」であると教えられていた構造をもつ分子に、限定されているのと比べると、大きく異なる点です。排除行動が即座に発動される点が、「獲得免疫」とは違っています。

異物を認識した「マクロファージ」が出すサイトカインと呼ばれる生理活性物質の幾つかは、免疫系の活性化に重要な働きをし、ケモカインという「リンパ球」を感染の起こった近傍リンパ節に呼び寄せる物質を出したりもします。ウイルス感染の場合、インターフェロンという抗ウイルス物質を「マクロファージ」や「プラズマサイトイド樹状細胞」が鼻粘膜や肺の細胞にやってきて作りますが、これは周辺の細胞にウイルス感染に対して抵抗性を持たせます。これらのインターフェロンやサイトカインにより熱が出たり、身体がだるいなどの症状がでます。

日常的に体内をパトロールしているリンパ球の一種である「NK細胞」は、ウイルス感染細胞や癌化した変異細胞を見つけて殺します。このように感染数時間～数日、「好中球」や「マクロファージ」、「NK細胞」が活躍します。まさにとりあえず見知らぬ相手に立ち向かう様々な免疫細胞が連携して、私達の身体を守っているのです。

新型コロナウイルスは未体験のウイルスなので、自然免疫の排除の対象になります。獲得免疫が動き出すには1週間ぐらいの時間が必要です。それまでの間、感染を広げないように免疫細胞それぞれが頑張ると共に、次の獲得免疫を効率的に早く立ち上げるための、周辺環境を整備していきます。

「特定の敵」を攻撃する獲得免疫

「獲得免疫」は、｢樹状細胞｣や「マクロファージ」がウイルスや病源菌を補足して、ペプチドというアミノ酸の鎖にまで分解することから、スタートします。分解されたウイルスや菌の断片を基に、特異的に相手を見極める免疫が作動するのです。

抗原提示のプロフェショナル｢樹状細胞｣は、断片化したウイルスや菌の断片（抗原）を自らの細胞表面に持って行き、リンパ球の一種である「T 細胞」に示します。「樹状細胞」が抗原提示細胞といわれるゆえんです。この細胞の提示を受けて数ある「T細胞」の中からその抗原を認識できる「T細胞」が特異的に増えます。「T細胞」には、直接この抗原をもったものをやっつける「キラーT細胞」と「B細胞」の働きや「T細胞」の働きを助ける「ヘルパーT細胞」があり、両者それぞれが増えてきます（第4段階）。

並行して獲得免疫のもうひとつの防御システム、「樹状細胞」表面に提示された「抗原」シグナルに反応できるリンパ球の一種の「B細胞」も増殖を開始し「抗体産生B細胞」として、特定の菌やウイルスを中和する抗体をつくり始めます。この時「ヘルパーT細胞」は、補助的に働きます（第5段階）。「抗体産生B細胞」は初期にはIgM抗体、その後IgG抗体をつくります。両抗体の比率を調べることで、いつ頃感染したかをある程度知る事もできます。

第4段階、第5段階は並行して進みますが、この反応が動き始めるのに1週間ぐらいかかりますし、「特異的抗体産生B細胞」や「キラーT細胞」はある程度の数も必要です。インフルエンザの場合は獲得免疫が立ち上がる以前にほとんどの人は治癒していますが（通常は1週間ぐらいで治っていますね）、新型コロナウイルスはもう少し経過が長そうなので、自然免疫だけでは治癒しないケースも多いのではないかと思います。

この時成立した免疫は、感染から治癒後「メモリー細胞」として保持されます（第6段階）。次に同じウイルスに遭遇したときは、この時に育成された免疫記憶細胞がすぐに増殖を始め、「特異的B細胞」が抗体を作り、「特異的キラーT細胞」も素早く増えるので、二度目は症状が出たとしても、軽くすむということになります。ワクチンもこの原理を応用しています。

（宇野賀津子氏作図）

重症化の有無を左右するのはウイルス量と自然免疫力

今回の新型コロナウイルスのような大半の方が免疫をもたない新規のウイルス感染においては、個々人の感染の重症化の有無を左右するのは、暴露されるウイルス量と自然免疫力（初期免疫）のバランスです。ウイルス量を減らすと言う意味で、咳エチケットや手洗い、うがいは有効であるし、十分な睡眠とバランスの良い食生活というのも自然免疫力の強化保持に有効です。

大半の人は、これまでに紹介した免疫系が順次働いて新型コロナウイルスに対抗して治癒に至るのですが、例えば、第3段階が十分機能しなかった場合は、重症化が懸念されます。高齢者、基礎疾患を抱えた方は特に注意しましょう、といわれるゆえんです。

もう一つ怖れられているのが、元気な若い方が突然悪化し亡くなるケースです。私はこの場合、第3段階の免疫反応が過剰に起こり、特定のサイトカイン等が過剰に出て、いわゆるサイトカインストームという状態になるのではと考えています。1918年～1920年に流行したスペイン風邪のときは、若い方の死亡率が特に高かったようです。どのようなウイルスで、どのような体質の人に、サイトカインストームが起こりやすいかは、これからの研究課題です。

患者さんの日々刻々と変化する状況に対応しつつ、治療されている医療者や治療薬、検査薬の開発の最前線で頑張っておられる方々にエールを送ります。