腸は体内最大の免疫器官―粘膜を静かに守る分泌型IgA
第102回医師国家試験 E問題 第11問
国試問題にチャレンジ
腸管免疫で重要なのはどれか。
- a.IgA
- b.IgD
- c.IgE
- d.IgG
- e.IgM
対話形式の解説
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医学生
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医学生まとめ
腸管をはじめとする粘膜免疫の主役は分泌型IgAです。Peyer板で感作されたB細胞がIgA産生形質細胞となり、J鎖で結ばれた二量体IgAが多量体免疫グロブリン受容体を介して上皮を通過し、分泌成分を伴って内腔へ分泌されます。分泌型IgAは補体をほとんど活性化せず、病原体や毒素の付着・侵入を阻止して炎症を起こさずに防御し、唾液・涙液・母乳(特に初乳)にも豊富です。一方、IgGは胎盤を通過する全身性液性免疫の中心、IgMは一次応答の抗体、IgEはI型アレルギー、IgDはナイーブB細胞の抗原受容体と、各クラスの持ち場を整理しておくことが重要です。選択的IgA欠損症での輸血時アナフィラキシーやIgA腎症など、臨床の場面にも直結する知識です。
解答・解説
正解はaです
腸管などの粘膜面で働く局所免疫(粘膜免疫)を担う免疫グロブリン(抗体)のクラスを問う問題である。 腸管粘膜は、食物や腸内細菌など大量の外来抗原に常にさらされている、体内最大の免疫器官である。小腸のPeyer板(パイエル板)などの腸管関連リンパ組織で抗原刺激を受けたB細胞は、IgA産生へのクラススイッチを起こし、粘膜固有層に移動してIgAを産生する形質細胞となる。産生されたIgAは二量体(J鎖でつながった2分子)の形で上皮細胞の基底側にある多量体免疫グロブリン受容体(pIgR)に結合し、上皮細胞内を運ばれて腸管内腔へ分泌される。このとき受容体の一部が「分泌成分」として付いたまま放出され、分泌型IgAとなる。分泌成分は消化管内のタンパク分解酵素から抗体を守る。 分泌型IgAは病原体や毒素に結合して上皮への付着・侵入を阻止する(中和・排除)が、補体をほとんど活性化せず、炎症を起こさずに防御する点が粘膜での働きに適している。したがって、5つのクラスのうち腸管免疫の中心はIgAである。
選択肢考察
- ○a. IgA
IgAは腸管粘膜の形質細胞で大量に産生され、二量体の分泌型IgAとして腸管内腔へ分泌される。病原体や毒素に結合して粘膜上皮への付着・侵入を妨げ、炎症を起こさずに排除する。体内で1日に産生される量が最も多い免疫グロブリンであり、腸管のほか唾液、涙液、鼻汁、気道分泌物、母乳(特に初乳)にも多く含まれて粘膜の局所免疫を担う。母乳中の分泌型IgAは乳児の腸管を感染から守る受動免疫としても重要である。
- ×b. IgD
IgDは血清中にごく微量しか存在しない。主にナイーブ(未感作)B細胞の表面にIgMとともに発現し、抗原を認識するB細胞受容体として働くと考えられているが、分泌型IgDの生理的役割は十分には解明されていない。腸管免疫の中心ではない。
- ×c. IgE
IgEは血清中濃度が最も低い免疫グロブリンで、肥満細胞や好塩基球の高親和性IgE受容体(FcεRI)に結合している。そこに抗原が結合して架橋されるとヒスタミンなどが放出され、I型(即時型)アレルギー反応が起こる。寄生虫(蠕虫)に対する防御にも関与する。食物アレルギーでは腸管が反応の場になることがあるが、腸管の防御免疫を担う主役ではない。
- ×d. IgG
IgGは血清中で最も濃度が高く(免疫グロブリンの約75〜80%)、半減期も約3週間と最も長い。唯一胎盤を通過して胎児・新生児を守るほか、オプソニン化、補体の活性化、ADCC(抗体依存性細胞傷害)などを通じて主に血液・組織内での全身性の液性免疫を担う。粘膜面への分泌は少なく、腸管免疫の中心ではない。
- ×e. IgM
IgMは五量体で分子量が最も大きく、抗原に初めて出会ったときの一次免疫応答で最初に産生される。補体(古典経路)の活性化能が高い。J鎖をもつため分泌型として粘膜に分泌されることもあり、IgA欠損症では分泌型IgMが代償的に働くとされるが、通常の腸管免疫で主役となるのはIgAである。
免疫グロブリンの構造
免疫グロブリンは2本のH鎖(重鎖)と2本のL鎖(軽鎖)からなる。H鎖定常部の種類(α、δ、ε、γ、μ)によりIgA、IgD、IgE、IgG、IgMの5クラスに分けられる。
各クラスの特徴の整理
・IgG:単量体。血清中で最多。胎盤通過性あり。半減期が最長(約3週間)。二次免疫応答の主体。オプソニン化、補体活性化、ADCC。4つのサブクラス(IgG1〜4)がある。 ・IgA:血清中では主に単量体、分泌型は二量体(J鎖+分泌成分)。粘膜免疫の中心。母乳(初乳)に豊富。 ・IgM:五量体で最大。一次免疫応答で最初に出現。補体活性化能が強い。胎盤を通過しないため、臍帯血や新生児のIgM高値は子宮内感染を示唆する。 ・IgD:血清中微量。ナイーブB細胞表面の抗原受容体。 ・IgE:血清中最少。肥満細胞・好塩基球に結合し、I型アレルギーと寄生虫防御に関与。
関連事項
・選択的IgA欠損症は、日本人では欧米人に比べて頻度が低いが、原発性免疫不全症の一つとして知られる。多くは無症状だが、気道・消化管感染の反復や、IgA含有血液製剤の輸血でアナフィラキシーを起こすことがある。 ・IgA腎症は、糖鎖異常をもつIgAを含む免疫複合体が腎糸球体メサンギウムに沈着する疾患で、上気道感染後に血尿が出現することがある。
POINT
・腸管をはじめとする粘膜免疫の主役は分泌型IgA(二量体、J鎖と分泌成分をもつ)。 ・分泌型IgAは唾液・涙液・気道分泌物・母乳にも多く含まれる。 ・胎盤通過性はIgGのみ、一次応答で最初に出るのはIgM、I型アレルギーはIgE。
