25.14 : NK細胞と食細胞による免疫監視

免疫監視は自然免疫系の不可欠な部分であり、病原体、感染細胞、またはがん細胞を検出して反応するために末梢組織を継続的に監視します。この監視は主にナチュラルキラー (NK) 細胞と食細胞によって行われ、これらは脅威を特定して排除するために別個でありながら補完的なメカニズムを採用しています。

ナチュラルキラー細胞：迅速な対応者

NK 細胞は、血液やリンパ系に存在する大きな顆粒リンパ球です。これらのリンパ球は反応が早く、感染細胞やがん細胞を認識して排除する独自の能力を持っています。他の免疫細胞とは異なり、NK 細胞は食作用 (異物を飲み込んで消化するプロセス) に依存しません。代わりに、標的細胞でアポトーシス (プログラムされた細胞死) を誘導するため、侵入する病原体に対して特に効果的です。

NK 細胞は、パターン認識受容体 (PRR) を使用して、感染細胞または悪性細胞の表面にあるストレス誘発分子を識別します。これらの PRR は、ウイルスタンパク質や主要組織適合性複合体 (MHC) クラス I 分子の発現の変化など、病原体や細胞のストレスに関連する一般的なパターンを検出します。標的細胞を認識すると、NK 細胞は活性化されます。

この活性化により、NK 細胞内のゴルジ体の再配置が引き起こされ、標的細胞に向けられます。その後、ゴルジ体はパーフォリンやグランザイムなどの細胞毒性分子を含む分泌小胞を放出します。パーフォリンは、標的細胞の膜に孔を形成し、グランザイムが侵入できる経路を作る強力なタンパク質です。いったん侵入すると、グランザイムはアポトーシス経路を活性化し、標的細胞のプログラムされた細胞死を引き起こします。アポトーシスを誘導するこの方法は、過度の炎症や周辺組織の損傷を引き起こすことなく、ウイルス感染細胞やがん細胞を除去するのに非常に効果的です。

食細胞の役割：好中球とマクロファージ

NK 細胞の働きを補完する食細胞は、免疫監視においても重要な役割を果たします。食細胞には主に好中球とマクロファージの 2 種類があります。これらの細胞はそれぞれ独自の役割を担い、微生物を摂取して体内の残骸を除去する役割を担っています。

好中球は最も豊富な種類の白血球であり、多くの場合、感染に対する最初の応答者として機能します。これらの細胞は移動性が高く、感染部位に迅速に到達し、侵入した微生物を飲み込んで破壊します。一方、マクロファージは単球から派生したより大きな食細胞です。ほぼすべての組織に存在し、その位置と移動性に基づいて固定マクロファージまたは遊走マクロファージに分類できます。マクロファージは微生物を摂取して破壊するだけでなく、抗原提示においても重要な役割を果たします。これは適応免疫応答を活性化するために不可欠であり、これにより免疫系は特定の病原体を認識および記憶し、繰り返しの感染に対して長期的な免疫を提供できるようになります。

好中球とマクロファージも PRR を利用して病原体を検出し、結合します。病原体が特定されると、食細胞は仮足を伸ばして侵入者を飲み込み、食胞と呼ばれる膜で囲まれた食胞小胞内に侵入者を閉じ込めます。食胞はその後リソソームと融合し、食胞リソソームを形成します。食胞リソソーム内では、さまざまな消化酵素と活性酸素種が病原体を分解して破壊します。このプロセスは感染を除去するだけでなく、他の免疫細胞に提示できる抗原を提供し、免疫応答をさらに強化します。