第42章免疫系
Antibodies of the Mucosal Immune System粘膜免疫系の抗体
Antibodies synthesized by the mucosal immune system include IgA and IgM. Activated B cells differentiate into mucosal plasma cells that synthesize and secrete dimeric IgA, and to a lesser extent, pentameric IgM. Secreted IgA is abundant in tears, saliva, breast milk, and in secretions of the gastrointestinal and respiratory tracts. Antibody secretion results in a local humoral response at epithelial surfaces and prevents infection of the mucosa by binding and neutralizing pathogens.
英語のヒント
粘膜免疫系が合成する抗体には、IgAとIgMがある。活性化したB細胞は粘膜の形質細胞へ分化し、二量体のIgAと、それより少量の五量体のIgMを合成・分泌する。分泌されたIgAは、涙、唾液、母乳、消化管や気道の分泌物に豊富に含まれる。抗体の分泌は上皮表面で局所の液性免疫応答をもたらし、病原体に結合して中和することで、粘膜の感染を防ぐ。
Antibodies in Detection and Measurement検出と測定における抗体
The variety, specificity, and reliability of antibodies makes them ideally suited for certain medical tests and investigations. Radioimmunoassays (RIA), for example, rely on the antigen-antibody interaction to detect the presence and/or concentration of certain antigens. Developed by Rosalyn Sussman Yalow and Solomon Berson in the 1950s, the technique is known for extreme sensitivity, meaning that it can detect and measure very small quantities of a substance. It is used in narcotics detection, blood bank screening, early cancer screening, hormone measurement, and allergy diagnosis. Based on her significant contribution to medicine, Yalow received a Nobel Prize, making her the second woman to be awarded the prize for medicine.
英語のヒント
抗体は多様性、特異性、信頼性をもつため、特定の医療検査や研究に非常に適している。例えば、放射免疫測定法(RIA)は、抗原と抗体の相互作用を利用して、特定の抗原の存在や濃度を検出する。1950年代にロザリン・サスマン・ヤローとソロモン・バーソンが開発したこの技術は、非常に高い感度で知られる。つまり、ごく微量の物質を検出・測定できる。麻薬の検出、血液銀行のスクリーニング、がんの早期検査、ホルモン測定、アレルギーの診断などに使われる。医学への大きな貢献により、ヤローはノーベル賞を受賞し、医学の賞を授与された2人目の女性となった。
The basic principle of radioimmunoassay is competitive binding, where a radioactive antigen competes with a non-radioactive antigen for a fixed number of antibody or receptor binding sites. First, an antigen is made radioactive (tagged), and then it is mixed with a known quantity of its specific antibody. When a sample. such as one from the patient's blood, is introduced, antibodies will cease binding to the tagged antigen and instead bind to the untagged one, a process called displacement. After several steps, the amount of newly unbound tagged antigen is measured to see how much displacement occurred, which indicates the presence and concentration of the antigen in the blood.
英語のヒント
放射免疫測定法の基本原理は競合的結合である。放射性の抗原と非放射性の抗原が、数の限られた抗体または受容体の結合部位を取り合う。まず抗原を放射性にして標識し、その抗原に特異的な抗体と、既知の量で混合する。患者の血液などの試料を加えると、抗体は標識抗原との結合をやめ、代わりに非標識抗原に結合する。これを置換という。いくつかの段階を経て、新たに結合から外れた標識抗原の量を測り、どれだけ置換が起きたかを調べる。それが、血液中の抗原の存在と濃度を示す。
For example, to measure insulin levels, the first step is to mix known amounts of radioisotope-tagged insulin and antibodies. These combine chemically. Next, a small amount of the patient's blood is added. The insulin contained in the blood displaces some of the tagged insulin. The tagged insulin is then measured with isotope detectors, and the patient's insulin level is calculated.
英語のヒント
例えばインスリン濃度を測るには、まず、放射性同位体で標識したインスリンと抗体を、既知の量で混合する。両者は化学的に結合する。次に、患者の血液を少量加える。血液中のインスリンが、標識インスリンの一部と置き換わる。その後、同位体検出器で標識インスリンを測定し、患者のインスリン濃度を計算する。
Section Summary節のまとめ
Antibodies (immunoglobulins) are the molecules secreted from plasma cells that mediate the humoral immune response. There are five antibody classes; an antibody's class determines its mechanism of action and production site but does not control its binding specificity. Antibodies bind antigens via variable domains and can either neutralize pathogens or mark them for phagocytosis or activate the complement cascade.
抗体(免疫グロブリン)は形質細胞から分泌され、液性免疫応答を仲介する分子である。5つのクラスがあり、クラスは作用機序と産生部位を決めるが、結合特異性を決めるものではない。抗体は可変ドメインを介して抗原に結合し、病原体を中和したり、食作用のために目印を付けたり、補体カスケードを活性化したりする。
Review Questions確認問題
Exercises 22–25練習問題 22–25
Exercise 22問題 22
The structure of an antibody is similar to the extracellular component of which receptor?
抗体の構造は、どの受容体の細胞外部分に似ているか。
- MHC IMHC I
- MHC IIMHC II
- BCRBCR
- none of the above上記のいずれでもない
Solution解き方
C
C
Exercise 23問題 23
The first antibody class to appear in the serum in response to a newly encountered pathogen is ________.
新たに遭遇した病原体への応答で、最初に血清中に現れる抗体クラスは________である。
- IgMIgM
- IgAIgA
- IgGIgG
- IgEIgE
Solution解き方
A
A
Exercise 24問題 24
What is the most abundant antibody class detected in the serum upon reexposure to a pathogen or in reaction to a vaccine?
病原体に再びさらされたとき、またはワクチンへの反応で、血清中に最も多く検出される抗体クラスはどれか。
- IgMIgM
- IgAIgA
- IgGIgG
- IgEIgE
Solution解き方
C
C
Exercise 25問題 25
Breastfed infants typically are resistant to disease because of ________.
母乳で育つ乳児が一般に病気に抵抗性をもつのは、________による。
- active immunity能動免疫
- passive immunity受動免疫
- immune tolerance免疫寛容
- immune memory免疫記憶
Solution解き方
B
B
Critical Thinking Questions考察問題
Exercises 26練習問題 26
Exercise 26問題 26
What are the benefits and costs of antibody cross reactivity?
抗体の交差反応性には、どのような利点と不利益があるか。
Solution解き方
Cross reactivity of antibodies can be beneficial when it allows an individual's immune system to respond to an array of similar pathogens after being exposed to just one of them. A potential cost of cross reactivity is an antibody response to parts of the body (self) in addition to the appropriate antigen.
似た病原体のうち1つにしかさらされていなくても、免疫系が他の似た病原体にも応答できるなら、抗体の交差反応性は有益である。一方、適切な抗原に加えて、体の一部(自己)にも抗体が応答することが、不利益になり得る。
affinity
親和性
attraction of molecular complementarity between antigen and antibody molecules
抗原分子と抗体分子の相補性によって生じる、引き合う強さ。
antibody
抗体
protein that is produced by plasma cells after stimulation by an antigen; also known as an immunoglobulin
抗原の刺激を受けた後、形質細胞が作るタンパク質。免疫グロブリンとも呼ばれる。
avidity
結合活性
total binding strength of a multivalent antibody with antigen
多価抗体と抗原の、全体としての結合の強さ。
cross reactivity
交差反応性
binding of an antibody to an epitope corresponding to an antigen that is different from the one the antibody was raised against
抗体が作られるきっかけとなった抗原とは異なる抗原の、対応するエピトープへ抗体が結合すること。
passive immunity
受動免疫
transfer of antibodies from one individual to another to provide temporary protection against pathogens
ある個体から別の個体へ抗体を移し、病原体に対する一時的な保護を与えること。