48時間後の赤い硬結―ツベルクリン反応が映し出す「T細胞の記憶」
第111回医師国家試験 G問題 第21問
国試問題にチャレンジ
ツベルクリン反応に関連する免疫細胞はどれか。
- a.B細胞
- b.T細胞
- c.好中球
- d.好酸球
- e.NK細胞
対話形式の解説
ドクター
医学生
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ドクターまとめ
ツベルクリン反応は、精製ツベルクリン(PPD)を皮内注射して48時間後に発赤・硬結を判定する検査で、Ⅳ型(遅延型)アレルギーに分類されます。結核菌抗原に感作されたCD4陽性Th1細胞がIFN-γなどを放出し、マクロファージを集積・活性化させることで反応が生じるため、中心となる免疫細胞はT細胞です。B細胞は抗体を介するⅠ〜Ⅲ型、好中球はⅢ型、好酸球はⅠ型遅発相や寄生虫感染、NK細胞は感作不要の自然免疫に関わり、いずれも主役ではありません。細胞性免疫が低下すると偽陰性となり、BCG接種で偽陽性となるため、結核感染の診断には結核菌特異抗原を用いるIGRAが広く使われています。アレルギーの4分類を細胞と時間経過で整理しておくことは、検査結果の解釈や免疫抑制患者の診療に直結する基礎となります。
解答・解説
正解はbです
ツベルクリン反応がどの型の免疫反応に当たるかを理解していれば解ける問題である。
ツベルクリン反応とは
結核菌の培養液から抽出・精製した蛋白抗原である精製ツベルクリン(PPD: purified protein derivative)を前腕屈側に皮内注射し、48時間後に注射部位の発赤・硬結の大きさを判定する検査である。結核菌(またはBCG)に対して過去に感作が成立しているかどうかを調べる。
反応の仕組み
過去の感染やBCG接種で結核菌抗原に感作された人では、抗原特異的な記憶T細胞が体内に存在する。PPDが皮内に入ると、抗原提示細胞が抗原を提示し、感作されたCD4陽性T細胞(主にTh1細胞)が再活性化される。Th1細胞はインターフェロンγ(IFN-γ)、IL-2、TNFなどのサイトカインを放出し、単球・マクロファージを局所に呼び寄せて活性化する。その結果、細胞浸潤による発赤と硬結が生じる。 この一連の過程は抗体を介さず、T細胞の動員と増殖、サイトカイン産生に時間を要するため、反応のピークは抗原投与後24〜72時間(判定は48時間後)となる。これがⅣ型(遅延型、細胞性免疫型)アレルギーであり、中心的役割を担う免疫細胞はT細胞である。
選択肢考察
- ×a. B細胞
誤り。B細胞は形質細胞に分化して抗体を産生し、液性免疫を担う。抗体が関与するのはⅠ型(IgE)、Ⅱ型(IgG・IgMによる細胞傷害)、Ⅲ型(免疫複合体)アレルギーであり、抗体を介さないⅣ型アレルギーであるツベルクリン反応の主役ではない。
- ○b. T細胞
正しい。ツベルクリン反応は感作T細胞によるⅣ型(遅延型)アレルギーである。結核菌抗原に感作されたCD4陽性Th1細胞がPPDに反応してIFN-γなどを放出し、マクロファージを活性化・集積させることで、注射部位に発赤と硬結が生じる。細胞性免疫が低下した状態(HIV感染症、副腎皮質ステロイドや免疫抑制薬の使用、粟粒結核などの重症結核、サルコイドーシス、麻疹罹患後など)では、感染があっても反応が陰性化しうる。
- ×c. 好中球
誤り。好中球は細菌感染に対する初期の自然免疫で働く食細胞であり、Ⅲ型アレルギー(Arthus反応など)では免疫複合体と補体に誘導されて主体的に浸潤する。ツベルクリン反応の局所にも二次的に好中球が集まることはあるが、抗原特異的に反応を引き起こすのは感作T細胞であり、浸潤細胞の主体もリンパ球とマクロファージである。
- ×d. 好酸球
誤り。好酸球はⅠ型アレルギーの遅発相(気管支喘息など)や寄生虫感染で増加・活性化する細胞であり、主にTh2型サイトカイン(IL-5など)によって誘導される。Th1型の反応であるツベルクリン反応の中心ではない。
- ×e. NK細胞
誤り。ナチュラルキラー(NK)細胞は自然免疫に属するリンパ球で、事前の感作を必要とせずにウイルス感染細胞や腫瘍細胞を傷害する。ツベルクリン反応は過去の感作に依存する抗原特異的な獲得免疫反応であり、NK細胞が中心となる反応ではない。
Coombs & Gell分類によるアレルギーの4型
・Ⅰ型(即時型・アナフィラキシー型): IgEと肥満細胞・好塩基球。数分〜数十分で発症。例: 花粉症、アトピー型喘息、アナフィラキシー、即時型皮内反応。 ・Ⅱ型(細胞傷害型): 細胞表面抗原に対するIgG・IgMと補体。例: 自己免疫性溶血性貧血、不適合輸血、Goodpasture症候群。Basedow病や重症筋無力症のような受容体抗体による病態を別にⅤ型とする考え方もある。 ・Ⅲ型(免疫複合体型): 抗原抗体複合体の沈着と補体・好中球。例: 血清病、全身性エリテマトーデス、溶連菌感染後糸球体腎炎、Arthus反応。 ・Ⅳ型(遅延型・細胞性免疫型): 感作T細胞とマクロファージ。24〜72時間で反応。例: ツベルクリン反応、接触皮膚炎、移植片拒絶反応、肉芽腫形成(結核、サルコイドーシス)。
ツベルクリン反応の限界とIGRA
BCG接種でも陽性となるため、BCG接種が広く行われる日本では結核感染の判定に用いにくい。このため現在は、結核菌特異抗原(ESAT-6、CFP-10。BCG株には含まれない)でT細胞を刺激し、放出されるIFN-γを測定するインターフェロンγ遊離試験(IGRA: QuantiFERON、T-SPOTなど)が潜在性結核感染症の診断に広く用いられている。IGRAも原理はT細胞の応答をみる検査であり、ツベルクリン反応と同じく細胞性免疫を反映する。
POINT
・ツベルクリン反応はⅣ型(遅延型)アレルギーであり、主役は感作T細胞(Th1細胞)とマクロファージである。 ・PPDを皮内注射し、48時間後に発赤・硬結を判定する。 ・Ⅳ型アレルギーの代表例: ツベルクリン反応、接触皮膚炎、移植片拒絶、肉芽腫形成。 ・細胞性免疫が低下した状態では偽陰性となりうる。BCG接種で偽陽性となるため、結核感染の診断にはIGRAが用いられる。
