B細胞とは？免疫での役割・抗体産生とメモリーB細胞の仕組み

B細胞とは？免疫での役割や抗体産生の仕組み、メモリーB細胞の形成と働きを図解でわかりやすく解説

B細胞は、白血球の一種であるリンパ球のことです。B細胞は活性化されると、形質細胞に変化し、抗体を作り始めます。適応免疫系の重要な役割を担っており、微生物やウイルスの排除、毒素の中和、免疫記憶の形成に寄与します。B細胞の外表面には、「B細胞受容体」と呼ばれるタンパク質があり、これによりB細胞は特定の抗原に結合することができます。B細胞はその受容体（BCR）を介して抗原を認識し、刺激と共刺激シグナルを受け取ることで活性化します。

主な機能

B細胞の主な機能は次の通りです。

1. 抗体を作り、抗原に対する抗体を産生する（形質細胞への分化）。
2. 抗原提示細胞（APC）として、処理した抗原断片をMHC分子上に提示し、T細胞の活性化を助ける。
3. 抗原との相互作用による活性化の後、メモリーB細胞に分化して長期の免疫記憶を形成する。

発生と成熟

哺乳類では、未熟なB細胞は骨髄で形成されるため、その名がつきました。骨髄内で遺伝子再編成（V(D)J再構成）により多様な抗体受容体を作り出し、自己反応性を持つ細胞は負の選択で除去されます。成熟したB細胞は血中や二次リンパ組織（脾臓、リンパ節）へ移動し、そこで抗原に遭遇すると活性化されます。

抗体産生と形質細胞

活性化されたB細胞は増殖・分化して形質細胞（プラズマサイト）になり、大量の抗体（免疫グロブリン）を分泌します。抗体には主にIgM、IgG、IgA、IgE、IgDのクラスがあり、機能や分布が異なります。例えば、IgMは初期応答で重要、IgGは血液中での中和やオプソニン化、IgAは粘膜での防御に寄与します。

クラススイッチと親和性成熟

B細胞はT細胞の助けを受けてクラススイッチ（アイソタイプスイッチ）を行い、産生する抗体のクラスを変えます。また、胚中心（germinal center）では体細胞超変異（somatic hypermutation）が起こり、抗体の抗原親和性が高まる「親和性成熟」が進行します。これらの過程にはAID（activation-induced cytidine deaminase）などの酵素が重要です。

抗原提示とT細胞依存/非依存応答

B細胞は抗原を取り込み、処理してMHCクラスII上で提示することでCD4陽性T細胞（ヘルパーT細胞）と協調します。多くの抗原応答はT細胞依存性で、高親和性抗体や長寿命のメモリーB細胞を生みます。一方、一部の多価抗原（例：多糖類）はT細胞非依存性にB細胞を直接活性化し、主に迅速だが短命のIgM応答を誘導します。

メモリーB細胞の仕組み

メモリーB細胞は初感染やワクチン接種後に生成され、長期間体内に残ります。再感染時には迅速かつ強力に反応して高親和性の抗体を素早く産生し、病原体の増殖を抑えます。メモリーB細胞は表面受容体の多様性を持ち、再刺激時に速やかに形質細胞へ分化する能力を備えています。

抑制的・調節的な役割（制御性B細胞）

近年、B細胞には従来の“産生”や“提示”の役割に加えて、免疫反応を抑える機能を持つサブセット（制御性B細胞、Breg）が存在することが報告されました。BregはIL-10などの免疫抑制性サイトカインを分泌し、過剰な炎症や自己免疫反応を抑制します。この発見は自己免疫疾患や移植免疫の理解・治療に重要です。

臨床的意義

B細胞の異常は多くの臨床問題につながります。自己抗体の産生による自己免疫疾患（例：SLE、リウマチ性関節炎）、B細胞系悪性腫瘍（例：慢性リンパ性白血病、悪性リンパ腫）、また免疫不全では抗体産生の欠損が再発性感染を引き起こします。治療では、CD20などのB細胞表面マーカーを標的とするモノクローナル抗体治療が用いられます（例：リツキシマブ）。ワクチンはメモリーB細胞と中和抗体を誘導することで感染予防を達成します。

まとめ

B細胞は抗体産生を通じた体液性免疫の中心的な担い手であり、抗原提示や免疫記憶の形成、さらには免疫抑制まで多面的な機能を持ちます。正常なB細胞応答は感染防御とワクチン効果に不可欠ですが、異常は自己免疫や腫瘍につながるため、B細胞の理解と制御は臨床医学で非常に重要です。

質問と回答

Q:B細胞とは何ですか?

Q:B細胞が活性化するとどうなるのですか?

Q:B細胞の外表面にあるタンパク質は何のためにあるのですか?

Q:B細胞の主な働きは何ですか?

Q:哺乳類では、未熟なB細胞はどこにできるのですか?

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