免疫系
免疫系は、感染から生体を、特異性を高めながら重層的な防御体制で守る。最も簡単なのは、上皮の防壁で、細菌やウイルスが生体に侵入するのを防ぐことである。 病原体がこの防壁を突破して体内に侵入すると、即座に自然免疫(先天性免疫とも呼ばれる)はそれを感知し非特異的に対応して排除する。 自然免疫はあらゆる植物および動物に認められる。 しかし病原体が自然免疫もうまく逃れたなら脊椎動物は第3階層の防御反応を繰り出す。これが獲得免疫であり、一度感染源に接触することで自然免疫によって発動される。 後天性免疫系は病原体を認識して攻撃するが、感染を受ける間、応答を病原体への認識が改善されるよう適応する。 この機構は、病原体が排除された後も免疫記憶として残り、次いで、同一(あるいは非常に似通った)の病原体に遭遇する度に強化される仕組みになっていて、より早く強力な攻撃が加えられる。
大きな薬品(>500Da)は、特に繰り返し何度も投与されたり、投与量が大きいと、免疫応答を中和する場合がある。大きなペプチドおよびタンパク質(典型的には6,000Da以上)に基づいた薬品の効果には限界がある。薬品自身には免疫原性はなく、免疫原性のある物質と共投与される場合がある。このようなことはタキソールの場合時々見かける。ペプチドとタンパク質の免疫原性を予想するのにコンピュータによる方法が開発されて来ており特に治療用の抗体のデザイン、ウイルスのコート粒子に起こりそうな毒性突然変異を評価したり、ペプチドベースでの薬品処理の検証に有用である。初期のテクニックでは主にエピトープ域では親水性のアミノ酸が疎水性のアミノ酸より過剰に発現されているという観察に頼っていたが、より最近の研究成果では、通常よく研究されたウイルスタンパク質に基づいてコンピュータはそれを学習材料として、知られたエピトープのデータベースに関しコンピュータが学習したテクニックに頼っている。公開されてアクセスできるデータベースが、B細胞によって認識されるということが知られているエピトープのカタログ化を行うために確立されている。免疫原性のバイオインフォマティクスに基づいた研究分野は新たに誕生したもので免疫インフォマティクスと言及される。
受動免疫 passive immunity は、抗体、細胞傷害性T細胞(CTL)といった既存の作用物質を投与して起こす免疫反応。
新生児はあらかじめ微生物に接触することはなく特に感染を受けやすい。そこで母親からいくつかの階層からなる受動防御が提供される。妊娠中抗体の特別の型IgGが胎盤を経由して直接母親から胎児に輸送される。したがってヒト新生児は誕生時すでに高レベルの母親と同じ抗原特異性の幅を持った抗体をもっている。母乳も抗体をもっており赤ん坊の胃に移動し、新生児が自分自身の抗体を合成できるまで、細菌感染を防御する。これは受動免疫であって、胎児は実際記憶細胞あるいは抗体を作らずそれらを母親から借用するだけであるから、この受動免疫は普通短期間のもので、数日から数カ月しか続かない。医学では、防御的な受動免疫が、ある個人から他人へ抗体リッチな血清を人工的に移すことでも行いうる。
ホルモンは免疫調節物質として働き、免疫系の感受性を変えることができる場合がある。例えば女性の性ホルモンは適応免疫応答に対しても 自然免疫応答に対しても 免疫賦活活性をもっていることが知られている。全身性エリテマトーデスのような自己免疫病は女性を選択的に襲うが、発症の時期はしばしば思春期であるという時期の一致がある。対照的にテストステロンのような男性ホルモンには免疫抑制力があるようだ。他のホルモンにも免疫系を制御していると思われるものがあり、中でも有名なのがプロラクチン、成長ホルモン、ビタミンDである。ホルモンレベルが年とともに減少を続けると、特に年老いた人々にとって免疫応答が減弱する原因となる。反対にホルモンの中には免疫系の制御を受けるものがあり、目立つものとして、甲状腺ホルモンがあり、免疫系の制御を受ける。
免疫系は睡眠や休息によって増強され ストレスによって損なわれる。
ダイエットは免疫系に影響することがある。例えば新鮮な果物、野菜、ある種の脂肪酸の豊富な食物は健康な免疫系を維持促進する。同じように胎児の低栄養状態は免疫系に生涯続く損傷を与えうる。伝統的な医学ではハーブの中に免疫系を刺激するものがあると信じられている。このようなハーブには、例えばエキナセア、甘草、距骨(玉縁)、サルビア、ニンニク、アメリカ・ニワトコの実、シイタケ、リンザイキノコ、ヒソップ、があり、さらにハチミツがある。研究によると、作用の仕方は複雑で特徴付けは困難にしても、そのようなハーブは免疫系を刺激することが示唆されている。
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