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アレルギーとキラーT細胞(CTL)

キラーT細胞とは?

細胞傷害性T細胞(cytotoxic T lymphocyte; TcまたはCTL)とは、リンパ球T細胞のうちの一種で、宿主にとって異物になる細胞(移植細胞、ウイルス感染細胞、癌細胞など)を認識して破壊する免疫細胞です。

以前はキラーT細胞と呼ばれていましたが、最近はCTLと呼ばれることが多いようです。

キラーT細胞の活性化

前駆体のキラーT細胞が活性化して成熟キラーT細胞になるには、抗原提示細胞からのMHCクラスⅠ分子への結合やヘルパーT細胞からのIL-2(インターロイキン2)などが必要です。

抗原提示細胞(マクロファージなど)は細菌やウイルス感染細胞の断片を取り込み、抗原ペプチドを分解します。分解した抗原ペプチドはそれぞれMHCクラスⅠ、MHCクラスⅡに結合させて細胞表面に提示されます。

MHCクラスⅡとヘルパーT細胞のCD4が結合すると、ヘルパーT細胞が活性化します。活性化したヘルパーT細胞はIL-2(インターロイキン2)を産生します。

キラーT細胞抗原提示細胞の細胞表面に存在するMHCクラスⅠ分子と反応し、ヘルパーT細胞からのIL-2(インターロイキン2)の作用によって成熟キラーT細胞へと分化します。このようにしてキラーT細胞は活性化し、ウイルス感染細胞を破壊するようになるのです。

抗原提示細胞が細菌やウイルス感染細胞の断片を取り込む。
抗原ペプチドを分解して、MHCクラスⅠ・MHCクラスⅡに提示する。
ヘルパーT細胞がMHCクラスⅡを認識して活性化。IL-2を産生する。
キラーT細胞がMHCクラスⅠを認識、ヘルパーT細胞からのIL-2の作用を受けて活性化する。

また、この経路以外でキラーT細胞が活性化することもあります。

ヘルパーT細胞が活性化すると、ヘルパーT細胞の表面にはCD40リガンド(CD154)が表れます。ヘルパーT細胞のCD40リガンドと抗原提示細胞表面にあるCD40が結合すると、抗原提示細胞は活性化してIL-12(インターロイキン12)を産生します。

このIL-12が抗原提示細胞表面に提示されているMHCクラスⅠと反応しているキラーT細胞に作用すると、キラーT細胞は活性化するのです。

キラーT細胞による細胞破壊

キラーT細胞はウイルスに感染した細胞を破壊しますが、ウイルスに感染した細胞はMHC分子の発現が低下している場合があります。

インターフェロンはMHC分子の発現を高める働きがあり、ウイルス感染細胞でのMHC発現を促します。また、インターフェロンにはウイルスのタンパク質合成を抑える作用やキラーT細胞の働きを高める作用もあります。インターフェロンはIL-2、IL-12などのサイトカインによっても誘導されます。

キラーT細胞が感染細胞を破壊するには、二通りの方法があります。一つはパーフォリン/グランザイムによる破壊で、もう一つはFas/Fasリガンドによる破壊です。

パーフォリン/グランザイム経路

キラーT細胞が抗原と結合したMHCクラスⅠをT細胞レセプター(TCR)で認識すると、パーフォリンとグランザイムを放出します。パーフォリンは筒状の重合体を作り、細胞膜を貫通させます。この孔を通ってグランザイムが細胞内に入るのです。

グランザイムが細胞内に入ると、最終的にはDNAが切断されてアポトーシス(細胞死)が起こります。これは、DNAを切断する酵素が活性化するためです。グランザイムには、「DNA切断酵素の阻害酵素」を破壊する酵素を活性化する働きがあります。

Fas・Fasリガンド

また、キラーT細胞が抗原と結合したMHCクラスⅠをT細胞レセプターで認識した後、感染細胞表面のFas分子とキラーT細胞にあるFasリガンドが結合するとアポトースシが起こります。これはFasとFasリガンドが結合すると、細胞死を起こさせるシグナルを出すからです。

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