第3版の序

 本書も早や第3版改訂を迎えることになった.第1版刊行より7年目にして第3版が刊行されることになる.何とも忙しいことこのうえない感がしないでもない.しかしながらそこには改訂を行う必要性がある.わずか1年前に刊行した改訂版も,日々集積される新しい情報の山を前にしてながめると,速くも老朽本のように見えてしまうからである.実際本書は改訂毎に新たな章が増え,頁数の50%増を重ねてきた.

 第1版当初より,本書はタイトルが示す如く独特の構成で編集・執筆されてきた.すなわち,T細胞の出生から始まり,そのおいたちと教育,機能発現への活性化,実際の疾病における働き,そして細胞死について,“T細胞の一生”というイメージで構成されている.このような構成に対して,またそれに基づく内容に対して7年の間に読者より様々な御意見・暖かい御支援を頂いた.紙面を借り,ここで心より御礼申し上げたい.

 免疫学領域では最近いくつかの優れた専門書が刊行された.そのような状況にあって,本書は第1版当初からの本書なりの特色を活かし且つ充実させてゆくことが大切だと感じている.そのことによって免疫学研究に携わる諸賢に,本書が本書なりのいくばくかの貢献を生み出すことが出来れば,それは全著者の大いなる喜びとするところである.

1997年9月

編者識

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平山 文也

高浜 洋介

小杉  厚

緒方 正人

清水  淳

吉岡 貴幸

小野 史郎

辰巳 陽一

村上 伸也

水島由美子

藤原 大美

三宅 健介

須田 貴司

榊田  悟

杉原 茂孝

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目 次

1.T細胞の起源

  <平山文也>  1

  A.T細胞の細胞起源  1

  B.造血幹細胞  3

  1.造血幹/前駆細胞の同定法  4

  2.造血幹/前駆細胞の純化  8

  3.造血幹細胞の分化モデル  10

  4.造血因子とその作用  12

  5.造血幹細胞のB細胞系への分化  14

  C.造血幹細胞からのT細胞系への分化  16

  1.胸腺T細胞前駆細胞  16

  2.リンパ球系共通前駆細胞モデル  18

  3.NK/T細胞共通前駆細胞  19

  4.造血幹細胞からT細胞への分化機構  20

  今後に残された重要課題  22

2.胸腺内でのT細胞の分化とレパートリー形成

  <高浜洋介>  32

  A.T細胞分化の場としての胸腺  32

  1.構 造  32

  2.発 生  32

  B.T細胞の胸腺内分化の概要  34

  1.CD4/CD8 developmental pathway  34

  2.CD25/CD44 subpopulations  35

  C.TCR遺伝子再構成の開始と初期増殖  37

  1.T細胞初期分化におけるTCR遺伝子再構成  37

  2.TCRαβ+T細胞とTCRγδ+T細胞の分化方向決定  39

  3.初期増殖分化とサイトカイン  41

  D.プレTCRの構造と機能  41

  1.プレTCRの構造  41

  2.プレTCRによる分化誘導  42

  E.CD4+ CD8+胸腺細胞  44

  1.CD4+ CD8+胸腺細胞の生成とその制御  44

  2.CD4+ CD8+胸腺細胞におけるTCR発現の制御  45

  F.レパートリー形成の分子機構  47

  1.T細胞のレパートリー形成:MHC拘束性と自己寛容  47

  2.Positive selectionとnegative selection  48

  3.Negative selection誘導信号とアポトーシス  50

  4.Positive selection誘導信号  50

  G.CD4・CD8T細胞の分化方向決定  52

  1.Instruction modelとstochastic model  52

  2.Asymmetric differentiation  54

  3.“Single positive”胸腺細胞の成熟  55

  H.NKT細胞  56

  1.NKT細胞とその機能  56

  2.NKT細胞の生成と胸腺外分化  56

3.T細胞の抗原認識機構

  <小杉 厚 緒方正人>  64

  A.T細胞の抗原認識におけるMHC抗原の役割  64

  1.T細胞の抗原認識  64

  2.MHC拘束性  66

  B.T細胞レセプターを構成する分子とその遺伝子  70

  1.T細胞レセプターを構成する分子  70

  2.T細胞レセプターの遺伝子とその多様性の形成  80

  C.T細胞抗原認識を制御する因子  89

  1.T細胞レセプター遺伝子と抗原-MHC特異性  89

  2.T細胞の抗原認識に必要な抗原ペプチド-MHC分子の数  90

  3.T細胞レセプターと抗原ペプチド-MHCとの結合のアフィニティー  90

  4.TCRアンタゴニズム  92

  5.T細胞抗原認識に関与する抗原レセプター以外の分子  94

  D.T細胞応答の遺伝的支配  95

  1.免疫応答の遺伝的支配の発見  95

  2.T細胞応答の遺伝的支配機構  96

  今後に残された重要課題  97

4.T細胞活性化における抗原提示細胞の役割

  <清水 淳>  101

  A.抗原提示細胞  101

  1.抗原提示細胞としての必要条件  101

  2.抗原提示細胞の種類  102

  B.クラスII分子拘束性抗原提示機構  105

  1.抗原の取り込みinternalization  106

  2.抗原の分解,断片化processing  106

  3.ペプチド抗原─MHCクラスII分子複合体形成  108

  4.costimulatory signal  112

  C.クラスI分子拘束性抗原提示機構  113

  1.processing機構の多様性  113

  2.ペプチド抗原─MHCクラスI分子複合体形成  114

  3.分子シャペロン  116

  4.MHCクラスI分子の三次構造  117

  5.MHCクラスI分子結合性ペプチド抗原のmotif  118

  6.CD1分子拘束性抗原提示  122

  7.NK細胞の活性抑制  123

  D.免疫寛容  124

  1.costimulatory signalの機能  124

  2.APLによるT細胞不応答性の誘導  126

  3.costimulatory signalを担う分子  127

  4.costimulatory signalによる細胞内シグナル伝達機構  129

  E.自己抗原提示  131

  今後に残された重要課題  132

5.T細胞の活性化,増殖機構

  <吉岡貴幸>  137

  A.T細胞活性化に関与する受容体分子とその機能  137

  1.T細胞レセプター(TCRαβ-CD3 complex)  138

  2.TCR-ζ  138

  3.ITAM  140

  4.CD4・CD8分子  141

  5.CD28(T90/44)/CTLA-4  142

  6.CD45分子  143

  7.CD2分子  145

  8.LFA-1分子  146

  9.CD5  146

  10.Thy-1分子  147

  B.T細胞活性化の細胞内シグナル伝達機構  148

  1.p56lck  148

  2.p59fyn  153

  3.Csk  153

  4.Zap-70分子  154

  5.Vav  155

  6.PI代謝とsecond messengers  156

  7.PI3キナーゼ  156

  8.[Ca2+]iの上昇  157

  9.Phospholipase C(PLC)  158

  10.PKC  159

  11.低分子GTP結合タンパク(Ras)  160

  12.PTKからRasへのシグナル伝達  161

  13.Raf-1  163

  14.14-3-3  164

  15.MAPキナーゼカスケード  165

  16.Junキナーゼ:JNK  165

  17.T細胞活性化シグナル伝達のまとめ  167

  C.T細胞の増殖機構  168

  1.T細胞活性化と細胞周期  169

  2.T細胞活性化へのcommitment  170

  3.IL-2遺伝子の活性化機構  172

  4.IL-2レセプター(IL-2R)の構造  179

  5.IL-2R遺伝子の発現調節機構  180

  6.IL-2Rを通じてのシグナル伝達機構  180

  今後に残された重要課題  183

6.T細胞の免疫応答

  <小野史郎>  191

  A.T細胞により担われる免疫応答  191

  1.免疫系  191

  2.細胞性免疫と体液性免疫  191

  3.Immune networkにおける各免疫担当細胞の役割分担  192

  B.T細胞の機能的分類  196

  1.調節性T細胞  196

  2.エフェクターT細胞  197

  3.T細胞機能とCD表現型およびMHC拘束性との関係  198

  4.複数の機能を有するT細胞サブセット  200

  5.Th1およびTh2タイプT細胞  201

  C.T細胞免疫の機能発現  207

  1.遅延型過敏症反応の発現機序  207

  2.細胞障害性機構  209

  3.抗体産生  212

  4.マクロファージの活性化と機能発現  212

  D.Th1およびTh2タイプと免疫疾患  214

  1.感染症  215

  2.自己免疫疾患  216

  3.移植反応  216

  4.AIDS  216

  E.T細胞を軸とした免疫応答に関与するサイトカイン  217

7.γδT細胞

  <辰巳陽一>  224

  A.γδTCR遺伝子の構造  224

  1.γδTCR遺伝子の構造  224

  2.γδTCR T細胞遺伝子の発現機構  227

  3.γδTCRタンパク複合体  230

  B.γδTCR T細胞の発生およびレパートリー選択  231

  1.胸腺におけるγδTCR T細胞の分化  231

  2.胸腺におけるγδTCR T細胞クローンのレパートリー選択   232

  3.γδTCR T細胞の胸腺非依存性クローン選択  234

  C.γδTCR T細胞の臓器分布  235

  D.γδTCR T細胞の抗原特異性と活性化メカニズム  236

  1.γδTCR T細胞の認識抗原  236

  2.γδTCR T細胞の活性化シグナル  238

  E.γδTCR T細胞の生理機能  239

8.T-B細胞間相互作用

  <村上伸也>  247

  A.抗 体  247

  1.抗体の分子構造  247

  2.抗体の遺伝子  248

  3.抗体の作用  250

  4.クラス スイッチとアフィニティ マチュレーション  250

  B.B細胞の初期分化  252

  1.幹細胞からB細胞へ  252

  2.代替L鎖  252

  3.B細胞初期分化における骨髄微小環境の役割  254

  C.B細胞活性化のシグナル伝達機構  255

  D.B細胞の免疫寛容の成立  256

  E.B細胞の増殖・分化の制御  258

  1.T細胞依存型のB細胞活性化の機構  258

  2.T細胞非依存型のB細胞活性化機構  262

  F.B細胞のサブセット  262

  1.活性化段階の違いによるB細胞の多様性  262

  2.表面マーカーの違いによるB細胞サブセット  263

  G.B細胞上の細胞接着分子とその機能制御  263

  H.抗体およびB細胞による免疫系の調節  264

  1.抗体による免疫系の調節(イディオタイプネットワーク)  264

  2.B細胞による免疫系の調節  254

  今後に残された重要課題  265

9.T細胞系のサイトカインとそのレセプター

  <水島由美子 藤原大美>  271

  A.サイトカインの構造・産生と生物活性  271

  1.インターロイキン−1(IL-1)  271

  2.インターロイキン−2(IL-2)  275

  3.インターロイキン−3(IL-3)  276

  4.インターロイキン−4(IL-4)  277

  5.インターロイキン−5(IL-5)  279

  6.インターロイキン−6(IL-6)  280

  7.インターロイキン−7(IL-7)  281

  8.インターロイキン−8(IL-8)  283

  9.インターロイキン−9(IL-9)  284

  10.インターロイキン−10(IL-10)  285

  11.インターロイキン−11(IL-11)  286

  12.インターロイキン−12(IL-12)  287

  13.インターロイキン−13(IL-13)  289

  14.インターロイキン−14(IL-14)  291

  15.インターロイキン−15(IL-15)  292

  16.インターロイキン−16(IL-16)  292

  17.インターロイキン−17(IL-17)  293

  18.インターロイキン−18〔IL-18(IGIF)〕  294

  19.インターフェロン(IFN)  294

  20.コロニー刺激因子(CSF)  296

  21.腫瘍壊死因子(TNF),リンホトキシン(LT)  298

  22.transforming growth factor-β(TGF-β)  300

  B.サイトカインレセプターとシグナル伝達  302

  1.サイトカインレセプターのシグナル伝達  302

  2.タイプIサイトカインレセプター  305

  3.タイプIIサイトカインレセプター  316

  4.タイプIIIサイトカインレセプター  318

  5.タイプIVサイトカインレセプター  320

  6.チロシンキナーゼ型レセプター  322

  7.セリン/スレオニンキナーゼ型レセプター  323

  8.Gタンパク質結合性レセプター  324

  9.その他  325

10.T細胞系の接着分子

  <三宅健介>  345

  A.接着分子の種類  345

  1.カドヘリンファミリー  346

  2.インテグリンファミリー  346

  3.Ig スーパーファミリー  347

  4.セレクチンファミリー  348

  5.CD44  349

  B.細胞外基質  350

  1.インテグリンのリガンドとしての細胞外基質  350

  2.フィブロネクチン(FN)分子の構造  350

  3.ビトロネクチン  351

  4.細胞外基質(ECM)とプロテオグリカン  351

  C.胸腺内T細胞分化と細胞接着  352

  1.胸腺ストローマ細胞による胸腺微小環境の賦与  352

  D.T 細胞活性化と接着分子  354

  1.T細胞活性化と接着分子との関わり  354

  2.CD2  355

  3.LFA-1  355

  4.β1インテグリン  355

  E.T細胞の生体内移動と接着分子  356

  1.リンパ細胞と血管内皮細胞との相互作用  356

  2.リンパ球のホーミングとその特異性  357

  3.炎症の際のリンパ球の遊走とその制御機構  360

11.T細胞とアポトーシス

  <須田貴司>  363

  A.アポトーシス: 生理的細胞死  364

  1.アポトーシスとネクローシス  364

  2.アポトーシスの誘因  365

  B.T細胞のアポトーシス  367

  1.T細胞の発生,ホメオスタシスとアポトーシス  367

  2.Fas/Fasリガンド系を介したT細胞アポトーシスの制御  367

  C.T細胞の細胞障害分子  374

  1.パーフォリン/グランザイム  374

  2.Fasリガンド  374

  3.TNF/lymphotoxin  375

  D.アポトーシスのシグナル伝達機構  376

  1.ICE ファミリー:アポトーシスシグナルを伝達するプロテアーゼ  376

  2.Bcl-2ファミリー:アポトーシスの調節因子  378

  3.FasおよびT型TNF受容体のシグナル伝達機構  381

  4.p53  383

  今後に残された重要課題  383

12.腫瘍免疫

  <藤原大美>  389

  A.腫瘍抗原(癌抗原)  389

  1.腫瘍(癌)抗原存在の古典的な証明  389

  2.腫瘍抗原の定義と分類  390

  3.腫瘍抗原の由来  391

  4.癌抗原遺伝子とその抗原ペプチド  392

  5.ウイルス腫瘍における癌抗原ペプチド  396

  6.癌遺伝子産物としての癌抗原  397

  7.癌抗原の細胞内局在  398

  B.腫瘍に対する宿主免疫応答機構  399

  1.T細胞による腫瘍抗原認識機構  399

  2.腫瘍特異的T細胞の腫瘍塊への浸潤  401

  3.担癌宿主における抗腫瘍ヘルパーT細胞の感作  402

  4.抗腫瘍エフェクター機構  404

  C.担癌宿主における免疫抑制機構  408

  1.担癌状態の免疫動態  409

  2.担癌状態における免疫抑制機構  410

  D.腫瘍に対する免疫抵抗性の増強と腫瘍の免疫療法  413

  1.受動的腫瘍免疫療法  414

  2.能動的免疫に基づく腫瘍免疫療法  415

  3.Biological response modifiers(BRM)による腫瘍免疫療法  418

  4.IL-12による腫瘍の治療  419

  5.腫瘍免疫療法のあり方,医療における位置づけ  423

  今後に残された重要課題  423

13.移植免疫

  <榊田 悟>  430

  A.移植抗原  430

  1.主要組織適合性遺伝子複合体(MHC抗原)  432

  2.クラスI MHC抗原  432

  3.クラスII MHC抗原  436

  4.MHC抗原以外の移植抗原  438

  5.アロ抗原反応性T細胞レパートリーとMHC抗原  438

  B.移植片拒絶反応のメカニズム  440

  1.移植抗原の認識とT細胞の活性化  441

  2.移植片拒絶反応のエフェクター機構(組織障害反応)と関与する細胞群  446

  3.拒絶反応のタイプ  451

  C.移植片生着のメカニズム  453

  1.Clonal deletion  454

  2.Clonal anergy  454

  3.Immune deviation  456

  4.Active suppression  457

  5.Ignorance  458

  6.Chimerismの成立とその他の機構による移植片の生着  458

  D.急性拒絶反応の制御  459

  1.非特異的免疫抑制法  459

  2.抗原特異的免疫抑制法(免疫寛容の誘導)  464

  E.移植免疫の次なる課題  469

  1.慢性拒絶反応と慢性拒絶反応におけるT細胞応答  469

  2.異種移植  473

14.自己免疫と自己免疫疾患

  <杉原茂孝>  490

  A.自己免疫の概念  490

  B.自己免疫の成立  492

  1.自己に対する免疫学的寛容の成立機構  492

  2.免疫学的寛容の破綻  496

  C.自己免疫病変発現の免疫学的機序  502

  1.液性および細胞性免疫による組織障害機構  502

  2.自己免疫疾患標的細胞におけるMHCクラスII抗原の発現  505

  D.自己免疫疾患と各種動物モデル  506

  1.自己免疫性甲状腺炎  506

  2.I型(インスリン依存型)糖尿病  509

  3.多発性硬化症  511

  4.慢性関節リウマチ  512

  5.SLE(systemic lupus erythematosus)  513

  E.自己免疫成立と遺伝的要因の関係  514

  1.動物モデルでの解析  514

  2.患者におけるHLAの解析  516

  F.自己反応性T細胞のTCRレパートリー解析  517

  1.動物モデルによる解析  517

  2.患者での検討  518

  G.自己免疫疾患における自己抗原の解析  519

  H.自己免疫疾患におけるヘルパーT細胞サブセット(Th1/Th2)  521

  1.IDDM  521

  2.多発生硬化症(MS)  522

  今後に残された重要課題  522

  索 引  529