広報活動

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2013年7月12日

独立行政法人理化学研究所
国立大学法人大阪大学
独立行政法人科学技術振興機構

メモリーB細胞が再感染から速やかに体を守る仕組みを解明

-メモリーB細胞を人為的に制御し効果的なワクチン開発へ-

ナイーブB細胞、メモリーB細胞の抗体産生細胞への分化イメージの図

ナイーブB細胞、メモリーB細胞の抗体産生細胞への分化イメージ

私たちの体は、1度出会った細菌やウイルスなどの抗原に再び出会うと、1度目よりも大量の抗体を作り出して抗原を除去します。これは1度目の免疫反応で抗原を記憶した「メモリーB細胞」が、2度目の細菌・ウイルス侵入時には、より素早く反応できることで成り立っています。これは抗原に初めて出会うIgM型B細胞抗原受容体(BCR)を持つB細胞(IgM型ナイーブB細胞)よりも、1度目の免疫反応で抗原を記憶したIgG型BCRを持つB細胞(IgG型メモリーB細胞)のほうが素早く抗体産生細胞に分化するためです。この反応をうまく利用してウイルスなどをブロックしようとするのがワクチン療法です。ただ、なぜメモリーB細胞が素早く反応できるか、その仕組みについてはこれまで2つの仮説が唱えられていましたが、実証されていませんでした。

仮説のうち1つは「B細胞の表面に発現しているBCRの型の違いが素早い反応の要因(仮説1)」とする説で、もう1つは「B細胞の細胞内部に発現している分子群の違いが素早い反応を引き起こしている(仮説2)」とする説でした。そこで、理化学研究所と大阪大学の共同研究グループは、マウスを用いた研究を行い仮説の検証に取り組みました。

仮説1を検証するためには、IgG型ナイーブB細胞とIgM型ナイーブB細胞を比較する必要がありますが、通常のマウスはIgG型ナイーブB細胞を持ちません。そこで共同研究グループは、先天的にIgG型ナイーブB細胞を持つクローンマウスを作製しました。次にIgG型ナイーブB細胞とIgM型ナイーブB細胞に抗原を投与して抗体産生細胞への分化能力を評価しました。結果はそれぞれ同程度でした。これにより、仮説1のBCRの型の違いだけでは高い抗体産生能力を説明できないことが分かりました。一方、仮説2を検証するために、IgG型メモリーB細胞とIgM型ナイーブB細胞の主な遺伝子の発現量を比較しました。その結果、IgG型メモリーB細胞では、IgM型ナイーブB細胞に比べ転写因子「Bach2」をコードするBach2遺伝子の発現量が5分の1に低下していることが分かりました。そこで、IgM型ナイーブB細胞のBach2の発現量を人為的に減らしたところ、減らす前より1.8倍抗体産生細胞に分化しやすくなっていました。これらの結果から、抗体産生細胞への分化を抑制する機能を持つ転写因子Bach2の発現量が、メモリーB細胞では低下するため、抗体産生細胞への分化能力が高くなり、同じ抗原に出会ったときの迅速な応答に不可欠であることが明らかになりました。

理化学研究所
統合生命医科学研究センター 分化制御研究グループ
グループディレクター 黒崎 知博(くろさき ともひろ)
(国立大学法人大阪大学 免疫学フロンティア研究センター 分化制御研究室 特任教授 兼務)