Immunology · 9.3
妊娠(生殖)免疫
Pregnancy (reproductive) immunity
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- 妊娠高血圧症候群・子癇・HELLP症候群
🧠 胎児は「半分だけ同種移植allograft同種移植(allograft)allograft(同種移植)片」として読む。 胎児遺伝子の半分は父親由来parent-of-origin親由来(parent-of-origin)parent-of-origin(親由来)のため免疫学的には「非自己」の要素を含むが、09-2-immunology-of-transplantationで見た拒絶反応transplant rejection拒絶反応(transplant rejection)transplant rejection(拒絶反応)とは対照的に、母体はこの半同種移植片semi-allograft半同種移植片(semi-allograft)semi-allograft(半同種移植片)を積極的に認識しながら受け入れる(単なる「免疫からの隠蔽」ではない)。この能動的寛容の破綻が不妊・流産・子癇前症preeclampsia子癇前症(preeclampsia)preeclampsia(子癇前症)につながる。
女性生殖路の粘膜免疫
バリア防御(粘膜免疫)は上部(卵管・子宮・子宮頸管cervical canal (uterine cervix)子宮頸管(cervical canal (uterine cervix))cervical canal (uterine cervix)(子宮頸管)内部)と下部(子宮頸管cervical canal (uterine cervix)子宮頸管(cervical canal (uterine cervix))cervical canal (uterine cervix)(子宮頸管)外部・膣)の2区画に分かれる。上皮細胞の結合強度integrity結合強度(integrity)integrity(結合強度)はホルモンと局所サイトカイン環境により調節される。
胎児は半同種移植片である
胎児遺伝子の半分は父親由来parent-of-origin親由来(parent-of-origin)parent-of-origin(親由来)のため、発生中の胚・胎盤は半同種移植片semi-allograft半同種移植片(semi-allograft)semi-allograft(半同種移植片)とみなされる。
母児界面の解剖
胚表面の細胞は絨毛膜栄養膜細胞trophoblast栄養膜細胞(trophoblast)trophoblast(栄養膜細胞)(トロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト))系列に分化する。胎児は胎盤・絨毛膜のトロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト)細胞に完全に包まれ、母体細胞と胎児細胞は脱落膜基底層decidua basalis脱落膜基底層(decidua basalis)decidua basalis(脱落膜基底層)で混ざり合う(血絨毛膜性chorionicity絨毛膜性(chorionicity)chorionicity(絨毛膜性)胎盤、hemochorial placenta)。細胞栄養膜cytotrophoblast (CTB)細胞栄養膜(cytotrophoblast (CTB))cytotrophoblast (CTB)(細胞栄養膜)・合胞体栄養膜syncytiotrophoblast合胞体栄養膜(syncytiotrophoblast)syncytiotrophoblast(合胞体栄養膜)という2種のトロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト)が存在する。
⭐ 母体による胎児抗原の「認識」こそが妊娠成立に不可欠——「隠す」のではなく「積極的に見せて手なずける」。 妊娠はいくつかの免疫学的段階を経て進行する。着床の免疫学において、トロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト)細胞は特殊な古典的HLA-Iaを発現し、母体のNK細胞上のKIR(キラー免疫グロブリン様受容体)と相互作用する:抑制性受容体シグナルは細胞傷害活性cytotoxic activity細胞傷害活性(cytotoxic activity)cytotoxic activity(細胞傷害活性)を抑えサイトカイン・成長因子growth factor成長因子(growth factor)growth factor(成長因子)分泌を介して絨毛外トロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト)の浸潤・らせん動脈spiral arteriesらせん動脈(spiral arteries)spiral arteries(らせん動脈)のリモデリングを促し、活性化受容体シグナルはサイトカイン/ケモカインchemokineケモカイン(chemokine)chemokine(ケモカイン)産生と血管リモデリングvascular remodeling血管リモデリング(vascular remodeling)vascular remodeling(血管リモデリング)を促進する。
非古典的HLA分子による寛容微小環境
| HLA分子 | 役割 |
|---|---|
| HLA-E | NK細胞の細胞傷害活性cytotoxic activity細胞傷害活性(cytotoxic activity)cytotoxic activity(細胞傷害活性)を調節 |
| HLA-G | 寛容微小環境tolerant microenvironment寛容微小環境(tolerant microenvironment)tolerant microenvironment(寛容微小環境)の誘導・維持 |
| HLA-F | 抑制性受容体の発現調節(抑制性)/トロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト)浸潤の促進(活性化受容体を介して) |
脱落膜の免疫細胞
脱落膜decidua脱落膜(decidua)decidua(脱落膜)マクロファージ: トロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト)分泌因子がM1→M2マクロファージへの極性化polarization極性化(polarization)polarization(極性化)を促進し、これは正常な胎盤形成に不可欠な段階。
脱落膜decidua脱落膜(decidua)decidua(脱落膜)NK細胞(uNK/dNK): 母体側maternal part母体側(maternal part)maternal part(母体側)・胎児側fetal part胎児側(fetal part)fetal part(胎児側)双方の機構が協調して妊娠の成立に寄与する——母体の胎児への寛容は一方通行の「免疫抑制」ではなく、双方向の積極的な調整。
制御性T細胞と妊娠
妊娠において最も重要なのは末梢組織で誘導されるiTreg細胞で、APCの抑制・寛容原性tolerogenic寛容原性(tolerogenic)tolerogenic(寛容原性)表現型の誘導・マクロファージの抑制・細胞傷害性NK細胞の抑制・炎症性Th表現型の抑制という多面的な機能を担う。
⚠️ Treg数・機能の不足は妊娠合併症に直結する。 Treg細胞の数的・機能的欠損は、不妊(着床不全)・習慣流産・子癇前症preeclampsia子癇前症(preeclampsia)preeclampsia(子癇前症)といった生殖障害と関連する——妊娠の成立と維持そのものが、Treg依存性の能動的な免疫寛容immune tolerance免疫寛容(immune tolerance)immune tolerance(免疫寛容)の上に成り立っていることを示す。
感染からの胎児保護
経胎盤免疫グロブリン輸送
新生児Fc受容体neonatal Fc receptor, FcRn新生児Fc受容体(neonatal Fc receptor, FcRn)neonatal Fc receptor, FcRn(新生児Fc受容体)はMHC-I分子と構造的に類似する(重鎖heavy chain重鎖(heavy chain)heavy chain(重鎖)+β2ミクログロブリンbeta-2 microglobulinβ2ミクログロブリン(beta-2 microglobulin)beta-2 microglobulin(β2ミクログロブリン)から構成)。IgG(Fc領域Fc regionFc領域(Fc region)Fc region(Fc領域)を介して)とアルブミンの両方に結合できるが、両者の結合部位は受容体の反対側に位置する。FcRnはIgGに特異的で他の免疫グロブリンアイソタイプisotypeアイソタイプ(isotype)isotype(アイソタイプ)とは相互作用しない。FcRn-IgG相互作用はpH依存性——pH 6.0(酸性)で強く結合し、pH 7.0(生理的)で解離する。
flowchart TD
A["内皮細胞の酸性区画でFcRnがIgGに結合"]
A --> B["複合体が細胞表面に到達"]
B --> C["生理的pHで抗体分子が遊離"]
C --> D["IgGの半減期延長 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='Humoral immune response'>液性免疫応答</span>の維持に寄与"]
💡 FcRnは「IgGのリサイクル装置」であり「胎盤の関所」でもある。 FcRnは上皮細胞・内皮細胞・造血細胞に発現し、胎盤・腸管・肺・中枢神経系・腎臓といった複数のバリアを越えるIgGのトランスサイトーシスtranscytosisトランスサイトーシス(transcytosis)transcytosis(トランスサイトーシス)を媒介する——母体IgGが胎盤を通過し胎児に受動免疫を与える仕組みは、IgGの半減期を延ばす仕組みと同じ受容体・同じpH依存的な結合/解離サイクルを利用している。
男性生殖路の免疫
男性生殖路の解剖と粘膜免疫についても、女性生殖路と同様の障壁的保護機構が存在する。
まとめ
- 胎児は半同種移植片semi-allograft半同種移植片(semi-allograft)semi-allograft(半同種移植片)であり、母体は胎児抗原を「隠す」のではなく積極的に認識したうえで受け入れる——この能動的寛容が妊娠成立の鍵。
- トロホブラストtrophoblastトロホブラスト(trophoblast)trophoblast(トロホブラスト)の非古典的non-classical非古典的(non-classical)non-classical(非古典的)HLA(HLA-E・G・F)とKIR受容体の相互作用が、NK細胞の細胞傷害性を抑えつつ胎盤形成に必要な血管リモデリングvascular remodeling血管リモデリング(vascular remodeling)vascular remodeling(血管リモデリング)を促進する寛容微小環境tolerant microenvironment寛容微小環境(tolerant microenvironment)tolerant microenvironment(寛容微小環境)を作る。
- 脱落膜decidua脱落膜(decidua)decidua(脱落膜)マクロファージのM1→M2極性化polarization極性化(polarization)polarization(極性化)、脱落膜decidua脱落膜(decidua)decidua(脱落膜)NK細胞、末梢誘導性inducibility誘導性(inducibility)inducibility(誘導性)Treg(iTreg)が母体側maternal part母体側(maternal part)maternal part(母体側)の寛容を多層的に支え、Treg不全は不妊・習慣流産・子癇前症preeclampsia子癇前症(preeclampsia)preeclampsia(子癇前症)に直結する。
- 胎児への感染防御は、新生児Fc受容体neonatal Fc receptor, FcRn新生児Fc受容体(neonatal Fc receptor, FcRn)neonatal Fc receptor, FcRn(新生児Fc受容体)を介したpH依存性のIgGトランスサイトーシスtranscytosisトランスサイトーシス(transcytosis)transcytosis(トランスサイトーシス)によって担われ、これはIgGの半減期延長機構と共通の分子基盤をもつ。