最初に駆けつける五つ星の抗体―初感染の早期防御を担うIgM

本問は、病原体に初めて感染したとき（一次免疫応答）に、最も早く現れて感染防御に働く抗体のクラスを問うている。

一次免疫応答の流れ

病原体が初めて侵入すると、その抗原を認識したナイーブB細胞が活性化され、形質細胞へと分化して抗体を分泌する。B細胞が最初に産生する抗体はIgMである。その後、ヘルパーT細胞の助けを受けてクラススイッチ（重鎖定常領域の遺伝子組換え）が起こり、IgG・IgA・IgEが産生されるようになる。このため一次応答では、IgMが感染後およそ1週間前後で先に上昇し、特異的IgGはそれより遅れて上昇する。

IgMが早期防御に有効な理由

IgMは5量体であり、抗原結合部位を10か所もつため、個々の結合力（親和性）は低くても全体としての結合力（結合活性、avidity）が高い。病原体を効率よく凝集させ、補体の古典経路を最も強力に活性化するため、クラススイッチと親和性成熟が完了する前の初期段階の防御を担う。 以上から、初感染の早期に産生され感染防御に有効なのはIgMである。

免疫グロブリン5クラスの整理

・IgG：血清中で最多。単量体。胎盤通過性あり（唯一）。二次応答の主体。オプソニン作用、補体活性化、中和作用をもつ。IgG1〜IgG4の4つのサブクラスがある。 ・IgA：分泌型は2量体（J鎖・分泌成分を含む）。粘膜免疫の主体。初乳に多く含まれ、新生児の消化管を守る。 ・IgM：5量体（J鎖を含む）で分子量が最大。一次応答で最初に産生される。補体活性化能が最も強い。分子が大きく胎盤を通過しない。 ・IgD：血中にはごく微量。ナイーブB細胞表面の抗原受容体。 ・IgE：血中で最少。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する。

一次応答と二次応答

一次応答：潜伏期が長く、IgMが先行し、IgGは遅れて少量産生される。 二次応答（同じ抗原への再曝露）：記憶B細胞が速やかに反応し、親和性の高いIgGが短期間に大量に産生される。ワクチンの追加接種（ブースター）はこの原理を利用している。

臨床応用：ペア血清と特異的IgM

急性期と回復期の血清で特異的IgG抗体価が4倍以上上昇すれば、最近の感染と判断できる（ペア血清）。また、特異的IgMが陽性であれば、単一の血清でも初感染の急性期を示唆する。胎児はIgMを通さない胎盤の性質から、臍帯血や新生児血中に病原体特異的IgMが検出されれば、胎児自身が産生したもの、すなわち先天感染を示唆する。

IgG4の特殊性

IgG4は補体活性化能がほとんどなく、Fab部分を別のIgG4分子と交換する性質（Fab-arm exchange）のため大きな免疫複合体を作りにくく、免疫反応を抑制的に調節する抗体と考えられている。一方、血清IgG4高値とIgG4陽性形質細胞の組織浸潤・線維化を特徴とするIgG4関連疾患が知られ、1型自己免疫性膵炎、硬化性胆管炎、涙腺・唾液腺炎、尿細管間質性腎炎などを呈する。