主要組織適合性複合体（MHC）とは：T細胞認識と抗原提示の仕組み

MHC（主要組織適合性複合体）とは？T細胞認識と抗原提示の仕組みを図解でわかりやすく解説、適応免疫の核心を短時間で理解。

主要組織適合性複合体（MHC）とは、白血球などの免疫細胞の外側にある分子である。すべての脊椎動物において、大きな遺伝子ファミリーによってコード化されている。

MHC分子の機能は、外来抗原、つまり「外来」タンパク質の存在を感知することである。MHC分子は、病原体から得たペプチド断片を細胞表面に結合させる。そして、その断片はT細胞によって認識される。適応免疫は、この反応に依存している。

構造と分類

MHC分子は大きく分けて MHCクラスI と MHCクラスII に分類される。ヒトではこれらは総称して「HLA（ヒト白血球型抗原）」と呼ばれ、主要な遺伝子座にはクラスI（例：HLA-A、HLA-B、HLA-C）とクラスII（例：HLA-DR、HLA-DQ、HLA-DP）が含まれる。MHCクラスI分子は単一のα鎖とβ2-ミクログロブリンで構成され、クラスII分子はα鎖とβ鎖の二量体からなる。

抗原提示の経路（簡潔な流れ）

• MHCクラスI（内因性経路）：細胞内部で分解されたタンパク質（ウイルスや変異タンパクなど）のペプチドがプロテアソームで生成され、TAP輸送体を介して小胞体に入る。そこに存在するクラスI分子の結合部位にペプチドが結合し、細胞表面に提示される。これを主に認識するのはCD8陽性の細胞傷害性T細胞（CTL）である。
• MHCクラスII（外因性経路）：樹状細胞やマクロファージ、B細胞などの抗原提示細胞が外来物質をエンドサイトーシスしてリソソーム内で分解する。クラスII分子は小胞内でインバリアント鎖（Ii）やCLIPを外してペプチドを受け取り、細胞表面に提示する。これを主に認識するのはCD4陽性のヘルパーT細胞である。

T細胞との相互作用とMHC制限

MHC制限とは、T細胞が抗原を認識する際に「抗原ペプチド」と「そのペプチドを提示するMHC分子」の組み合わせを同時に認識する性質を指す。この概念は、免疫応答が単にペプチドそのものだけでなく、提示するMHCの分子型にも依存することを示している。CD8陽性T細胞はMHCクラスI上のペプチドを、CD4陽性T細胞はMHCクラスII上のペプチドを認識する。

多型性と臨床的重要性

• 多型性（ポリモルフィズム）：MHC遺伝子は非常に多くのアリル（対立遺伝子）を持ち、個体間で多様性が高い。これは集団レベルで多様な病原体に対抗する利点を与えるが、移植医療では拒絶反応の原因となるため、HLA型の適合が重要である。
• 自己寛容と胸腺選択：胸腺での陽性選択・陰性選択により、T細胞は自己MHCを認識しつつ強く自己反応しないように教育される。この過程の異常が自己免疫疾患と関連する。
• 疾患との関連：特定のHLAアリルは自己免疫疾患と関連する（例：HLA-B27は強直性脊椎炎と関連）。

追加の重要事項

• クロスプレゼンテーション：抗原提示細胞が外来性抗原をMHCクラスI経路で提示する場合があり、これによりCD8陽性T細胞が活性化される。
• 腫瘍免疫と免疫回避：がん細胞はMHCクラスIの発現を下げることでCTLからの回避を図ることがあるが、MHC低下は自然免疫の一部であるNK細胞の活性化を誘導することもある。
• ワクチン設計や免疫療法：効果的なワクチンやがん免疫療法では、どのペプチドがどのMHC分子に結合しやすいかを考慮することが重要である。

まとめ

MHCは、抗原ペプチドを細胞表面に提示してT細胞に知らせることで、適応免疫の中心的役割を果たす分子群である。クラスIとクラスIIの提示経路、MHCの多型性、胸腺での選択過程、臨床的な意義（移植、自己免疫、ワクチン設計、がん免疫）を理解することは、免疫学を学ぶ上で不可欠である。

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