検査室における免疫系

🧠 このセミナーは「免疫細胞immune cell 免疫細胞（immune cell）immune cell（免疫細胞） をどう数え・どう見分け・どう利用するか」という実務編として読む。 免疫学的アプローチには生物学的視点（recognition→response→elimination／tolerance）と臨床的視点（機能亢進＝自己免疫・過敏症、機能低下＝免疫不全・がん）の2つがあり、検査室ではCD抗原 D antigen D抗原（D antigen） D antigen（D抗原） を軸にした免疫表現型検査 immunophenotyping 免疫表現型検査（immunophenotyping） immunophenotyping（免疫表現型検査） と、抗体を診断・治療の両方の道具tool道具（tool）tool（道具）として使う技術が中心になる。

なぜ免疫学を学ぶか

診断と治療の両方の基盤になる。臨床的アプローチでは、免疫系の機能亢進（hyperfunction：自己免疫＝autoimmunity、過敏症＝hypersensitivity）と機能低下（hypofunction：免疫不全＝immune deficiency、がん＝cancer）という2方向の異常を扱い、それぞれワクチン接種・移植・免疫調節・脱感作desensitization 脱感作（desensitization）desensitization（脱感作） という治療的 therapeutic 治療的（therapeutic） therapeutic（治療的） 介入に対応する。

免疫細胞の基本検査

安価で簡便な検査から、高価で機器集約的な検査へと段階的に進む。

💡 末梢血・骨髄塗抹bone marrow smear 骨髄塗抹（bone marrow smear）bone marrow smear（骨髄塗抹） 標本の目的は3点に集約される。 ①血球の種類の有無、②各細胞種の比率、③異型細胞 aberrant cell type 異型細胞（aberrant cell type） aberrant cell type（異型細胞） の存在——血液内科医 hematologist 血液内科医（hematologist） hematologist（血液内科医） が骨髄検査 bone marrow examination 骨髄検査（bone marrow examination） bone marrow examination（骨髄検査） を依頼する典型例は急性リンパ性白血病acute lymphoblastic leukemia, ALL急性リンパ性白血病（acute lymphoblastic leukemia, ALL）acute lymphoblastic leukemia, ALL（急性リンパ性白血病）の骨髄・末梢血像である。

CD抗原と免疫表現型検査

免疫表現型検査immunophenotyping免疫表現型検査（immunophenotyping）immunophenotyping（免疫表現型検査）＝抗原抗体反応 antigen-antibody reaction 抗原抗体反応（antigen-antibody reaction） antigen-antibody reaction（抗原抗体反応） の特異性を利用し、細胞表面（または細胞内）タンパクを特異的に標識して細胞集団を同定する手法。CD（Cluster of Differentiation）抗原は①白血球サブポピュレーションの同定、②白血球の機能的・成熟段階の検出の2つに使われる。

リンパ球サブポピュレーション

⚠️ 「表面マーカーの組み合わせ＝細胞集団の定義」ではない。 上の表はゲーティングgating ゲーティング（gating）gating（ゲーティング） の実務であって、細胞集団そのものの定義とは一致しないことがある。制御性T細胞regulatory T cell (Treg) 制御性T細胞（regulatory T cell (Treg)）regulatory T cell (Treg)（制御性T細胞） の定義分子Foxp3は細胞内にあるため固定・透過が要り、生きたまま分離できない——CD4・CD25・CD127の組み合わせだと、CD25が低〜陰性のFoxp3陽性細胞まで拾えて、従来より多くの制御性T細胞 regulatory T cell (Treg) 制御性T細胞（regulatory T cell (Treg)） regulatory T cell (Treg)（制御性T細胞） を高純度 purity 純度（purity） purity（純度） に得られる¹。CD3+CD56+も同様で、これは「NKT様細胞」という表現型上の便宜的な呼び名であり、本来のNKT細胞はCD1d拘束性 restrictive 拘束性（restrictive） restrictive（拘束性） の糖脂質 glycolipid 糖脂質（glycolipid） glycolipid（糖脂質） 認識で定義される²。試験では表の組み合わせで答えるが、実験・臨床では「何を定義とするか」を意識する。

急性白血病の細胞化学的分類

骨髄系myeloid 骨髄系（myeloid）myeloid（骨髄系） 特異的染色（スダン黒B＝Sudan black B、ミエロペルオキシダーゼmyeloperoxidase (MPO) ミエロペルオキシダーゼ（myeloperoxidase (MPO)）myeloperoxidase (MPO)（ミエロペルオキシダーゼ） ＝myeloperoxidase、非特異的α-ナフチルアセテートエステラーゼ＝ANAE等）は単球（Mo）・好中球・リンパ球（Ly）系統を鑑別し、非骨髄系 myeloid 骨髄系（myeloid） myeloid（骨髄系） である急性リンパ性白血病 acute lymphoblastic leukemia, ALL 急性リンパ性白血病（acute lymphoblastic leukemia, ALL） acute lymphoblastic leukemia, ALL（急性リンパ性白血病） はPAS染色 periodic acid-Schiff (PAS) stain PAS染色（periodic acid-Schiff (PAS) stain） periodic acid-Schiff (PAS) stain（PAS染色） 陽性・その他の骨髄系 myeloid 骨髄系（myeloid） myeloid（骨髄系） 染色は陰性というパターンを示す。

💡 細胞化学は「消えた手技」ではなく、いまも分類の閾値そのものに残っている。 WHOWHO（World Health Organization）分類第5版（2022）の「分化で定義されるAMLAML（acute myeloid leukemia）」では、MPOとスダン黒Bがともに陰性（3%未満）なら最小分化型AML、MPO陽性芽球3%以上で成熟顆粒球系 granulocytic 顆粒球系（granulocytic） granulocytic（顆粒球系） が骨髄有核細胞 all nucleated cells 有核細胞（all nucleated cells） all nucleated cells（有核細胞） の10%未満なら未分化型 undifferentiated type 未分化型（undifferentiated type） undifferentiated type（未分化型） AML、10%以上なら分化型AMLと定義される。この3%という値はもともと細胞化学で歴史的に使われてきたものであり、フローサイトメトリーflow cytometry フローサイトメトリー（flow cytometry）flow cytometry（フローサイトメトリー） による系統決定は感度は高いが特異度が低く、報告されている陽性閾値は芽球の3〜28%と幅があって合意されたカットオフ cut-off カットオフ（cut-off） cut-off（カットオフ） は確立していない³。「古い手技がフローに置き換わった」のではなく、閾値の出所は細胞化学のまま、測る手段だけがフローに移っている——ここが世代交代の実態である。

抗体の構造と多様性

抗体（免疫グロブリン、immunoglobulin）は重鎖 heavy chain 重鎖（heavy chain） heavy chain（重鎖） （heavy chain：IgG, IgM, IgA, IgE, IgD）と軽鎖からなる。Fab（抗原結合部位antigen-binding site抗原結合部位（antigen-binding site）antigen-binding site（抗原結合部位））とFc（エフェクター機能effector function エフェクター機能（effector function）effector function（エフェクター機能） 部位）に機能的に分かれ、IgAでは重合度（Fab>Fc>IgAの順で例示）が特徴的。

💡 エピトープ（抗原決定基antigenic determinant抗原決定基（antigenic determinant）antigenic determinant（抗原決定基））は「抗原の中で受容体が実際に見ている部分」。 1つの抗原は複数のエピトープをもつため、ポリクローナル抗体polyclonal antibody ポリクローナル抗体（polyclonal antibody）polyclonal antibody（ポリクローナル抗体） は異なるエピトープを認識する抗体の集合、モノクローナル抗体は単一エピトープに特異的な抗体を指す。エピトープには線状と立体構造 conformational 立体構造（conformational） conformational（立体構造） の2型があり、非免疫原性 immunogenicity 免疫原性（immunogenicity） immunogenicity（免疫原性） の小分子（ハプテンhaptenハプテン（hapten）hapten（ハプテン）、hapten）は単独では免疫原性 immunogenicity 免疫原性（immunogenicity） immunogenicity（免疫原性） をもたないが、担体と結合することで免疫原性 immunogenicity 免疫原性（immunogenicity） immunogenicity（免疫原性） を獲得する。

モノクローナル抗体の作製：ハイブリドーマ法

flowchart TD
  A["①マウスに抗原を免疫"]
  A --> B["②脾臓からB細胞を単離"]
  B --> C["③<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myeloma cell'>骨髄腫細胞</span>とB細胞を融合"]
  C --> D["④ハイブリドーマから抗体を単離"]

⭐ ハイブリドーマ技術はKöhlerとMilsteinに1984年のノーベル賞をもたらした。 B細胞は抗体を産生するが不死化 immortalization 不死化（immortalization） immortalization（不死化） していない、骨髄腫細胞myeloma cell 骨髄腫細胞（myeloma cell）myeloma cell（骨髄腫細胞） は不死化 immortalization 不死化（immortalization） immortalization（不死化） しているが抗体を産生しない——両者を融合させることで「不死化immortalization 不死化（immortalization）immortalization（不死化） した抗体産生細胞」を作る、という着想が単一エピトープ特異的な抗体の大量生産を可能にした。原著は1975年のNature論文で、あらかじめ決めた特異性の抗体を分泌する融合細胞を継代 passage 継代（passage） passage（継代） 培養できることを示したものである⁴。

抗体を臨床でどう使うか

抗体は「標的」としても「道具tool道具（tool）tool（道具）」としても利用される。

診断用抗体diagnostic antibody 診断用抗体（diagnostic antibody）diagnostic antibody（診断用抗体） は酵素・蛍光色素fluorescent dye蛍光色素（fluorescent dye）fluorescent dye（蛍光色素）・放射性同位体radioisotope (radioactive isotope)放射性同位体（radioisotope (radioactive isotope)）radioisotope (radioactive isotope)（放射性同位体）・金コロイドgold colloid 金コロイド（gold colloid）gold colloid（金コロイド） などの標識分子 marker molecule 標識分子（marker molecule） marker molecule（標識分子） に共有結合され、検出可能になる。

抗原抗体反応に基づく検査法の全体像

（これらの詳細は10-1-methods-based-on-antigen-antibody-interactions-basic-concepts-of-the-diagnostic以降の各セミナーで扱う。）

まとめ

• 免疫学は診断・治療の両方の基盤で、臨床的には機能亢進（自己免疫・過敏症）と機能低下（免疫不全・がん）という対をなす異常を扱う。
• 基本検査は全血球計算 complete blood count, CBC全血球計算（complete blood count, CBC） complete blood count, CBC（全血球計算）・末梢血/骨髄塗抹bone marrow smear 骨髄塗抹（bone marrow smear）bone marrow smear（骨髄塗抹） から始まり、細胞化学染色cytochemical reaction細胞化学染色（cytochemical reaction）cytochemical reaction（細胞化学染色）・免疫表現型検査immunophenotyping免疫表現型検査（immunophenotyping）immunophenotyping（免疫表現型検査）・フローサイトメトリーflow cytometry フローサイトメトリー（flow cytometry）flow cytometry（フローサイトメトリー） へと段階的に精密化する。
• CD抗原 D antigen D抗原（D antigen） D antigen（D抗原） はリンパ球サブポピュレーション lymphocyte subpopulations リンパ球サブポピュレーション（lymphocyte subpopulations） lymphocyte subpopulations（リンパ球サブポピュレーション） （T/B/NK/Th/Tc/Treg等）を同定する共通言語であり、急性白血病acute leukemia 急性白血病（acute leukemia）acute leukemia（急性白血病） の細胞化学的鑑別にも応用される。
• 抗体はFab（抗原結合）・Fc（エフェクター）の機能単位からなり、エピトープ（線状・立体構造conformational立体構造（conformational）conformational（立体構造））・ハプテンhapten ハプテン（hapten）hapten（ハプテン） +担体の概念が抗体の特異性を理解する鍵。
• ハイブリドーマ技術（B細胞×骨髄腫細胞 myeloma cell 骨髄腫細胞（myeloma cell） myeloma cell（骨髄腫細胞） 融合）がモノクローナル抗体の量産を可能にし、抗体は「標的」（血清学的モニタリング）と「道具tool道具（tool）tool（道具）」（免疫分析法・標的治療targeted therapy標的治療（targeted therapy）targeted therapy（標的治療））の両方に使われる。