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キラーT細胞とはどんなもの?

癌に効果的な
キラーT細胞とはどんなもの?

キラーT細胞とは?

「キラーT細胞」とは、リンパ球の一種である「T細胞」の1つです。T細胞は免疫応答を担う細胞の一種であり、機能ごとに分類されます。抗体産生細胞への分化を促す「ヘルパーT細胞」、免疫応答を抑制する「制御性T細胞(旧称:サプレッサーT細胞)」、異物排除を実行する「エフェクターT細胞」、そして標的細胞を直接破壊する「キラーT細胞(細胞傷害性T細胞)」です。

なぜキラーT細胞ががんに効果的なの?

次に、キラーT細胞がどのようにして癌に作用するのかを紹介していきます。

免疫には2種類ある

まず初めに体の免疫がどのようになっているのかを確認しましょう。人間の免疫システムには、大きく分けて2種類の仕組みがあります。1つは自然免疫、もう1つが獲得免疫です。自然免疫は、体内に侵入者がいないかを常に監視しており、侵入者を発見すると即座に攻撃を仕掛けます。マクロファージ、好中球、樹状細胞などがこの自然免疫に属します。一方、獲得免疫は、生物の中でもヒトのような高等生物に備わる高度な免疫で、癌などの強力な異物に対して特異的に応答します。T細胞やB細胞はこの獲得免疫の構成要素です。

2段構えで体を守る

外敵が体内に侵入した際、まず自然免疫が初期対応にあたります。自然免疫でも排除できない場合には、キラーT細胞などの獲得免疫が対応するという二重の防御機構が働きます。

自然免疫の総司令は樹状細胞

自然免疫において、総司令官の役割を果たすのが樹状細胞です。樹状細胞は癌細胞などの異物を発見すると、キラーT細胞に攻撃指令を出します。これによりキラーT細胞が活性化し、標的細胞である癌細胞に接触して破壊を行います。

しかし癌細胞は、体外からの侵入者であることを免疫から隠す「免疫逃避(immune evasion)」という機構を用いて増殖します。そのため、キラーT細胞が癌細胞を異物と認識できず、攻撃が行われないままになることがあります。

進むキラーT細胞の研究

キラーT細胞に関する研究は継続的に進展しています。2019年2月には、吉村昭彦・慶應義塾大学教授らによる日米の共同研究チームが、キラーT細胞の機能低下のメカニズムを解明したと発表しました。また、京都大学iPS細胞研究所などの研究チームは、人のiPS細胞からキラーT細胞を作製することに成功したと公表しました。さらに2022年以降では、iPS細胞由来T細胞に特異的TCR(T細胞受容体)を導入して癌に対する高い特異性を持たせる「再構築TCR-iPS-T細胞療法」の臨床研究も進行中です。

なぜヘルパーT細胞が癌に効果的なの?

次に、ヘルパーT細胞がどのようにして癌に作用するのかを紹介していきます。

ヘルパーT細胞の役割

ヘルパーT細胞は、さまざまな免疫細胞と連携して免疫システムを制御・活性化する重要な役割を持っています。病原体や癌細胞のような異物に対する免疫応答時には、他の免疫細胞へ攻撃命令を伝達します。いわば、体内の防衛機構における司令官的存在です。

ヘルパーT細胞の2つの働き

ヘルパーT細胞は獲得免疫に属する細胞であり、自然免疫系の細胞(例えば樹状細胞)から抗原提示を受けてから活性化されます。

樹状細胞から異物情報が伝達されると、ヘルパーT細胞は活性化・増殖し、全身に分布してキラーT細胞やマクロファージに攻撃指令を与え、さらにB細胞に働きかけて抗体産生を促します。

マクロファージを活性化させる

ヘルパーT細胞は、出会ったマクロファージを再活性化し、異物処理能力をさらに高めます。マクロファージはすでに自然免疫の段階で異物に対する攻撃を開始していますが、ヘルパーT細胞の作用によってその働きが増強されます。

キラーT細胞を活性化させる

キラーT細胞を完全に活性化させるためには、ヘルパーT細胞の存在が重要です。キラーT細胞は、樹状細胞からのシグナルでも一定程度活性化しますが、ヘルパーT細胞と同じ樹状細胞に結合すると、ヘルパーT細胞から放出されるサイトカインの作用によって強力に活性化されます。

B細胞を活性化させる

ヘルパーT細胞は、B細胞を活性化して抗体を産生させます。これは、ヘルパーT細胞が自身と同じ抗原を提示しているB細胞を認識することで実現されます。

B細胞は、自身が作る抗体をレセプター(受容体)として細胞表面に発現し、それを用いて異物を取り込みます。その後、抗原提示細胞のように異物情報を提示することで、ヘルパーT細胞からの刺激を受けて活性化し、抗体を分泌して異物を攻撃します。

制御性T細胞と癌の関係

次に、制御性T細胞がどのようにして癌に作用するかを紹介していきます。

制御性T細胞とは

制御性T細胞は、サプレッサーT細胞あるいはレギュラトリーT細胞(Treg)とも呼ばれ、過剰な免疫反応に対して抑制的に働く役割を持ちます。この働きには、免疫チェックポイント分子と呼ばれる制御因子が関与します。

免疫にブレーキがかかるしくみ

制御性T細胞の表面には、CTLA-4(細胞傷害性Tリンパ球抗原4)という免疫チェックポイント分子が常に発現しており、これが樹状細胞と結合すると、キラーT細胞やヘルパーT細胞の結合が阻害され、免疫応答が抑制されます。また、制御性T細胞が樹状細胞と結合することにより、樹状細胞そのものの活性も低下します。

癌が制御性T細胞を呼び寄せる

癌微小環境(癌組織内部)では、多くの免疫抑制細胞が集積し、正常組織とは異なる免疫動態を示します。癌細胞は、制御性T細胞を誘導する物質を分泌し、それによって制御性T細胞が集積します。

誘導された制御性T細胞は、キラーT細胞やヘルパーT細胞の樹状細胞との結合を妨げるだけでなく、免疫抑制性サイトカインや細胞傷害性分子を分泌することで、これらの細胞の活性化を阻害・破壊し、癌に対する免疫応答を抑制します。

制御性T細胞を抑制するために

制御性T細胞の機能を抑制することで、免疫系を再び活性化させ、癌に対する治療効果が期待されます。その方法としては薬剤療法があり、従来の細胞傷害性抗癌剤に加え、免疫チェックポイント阻害剤が注目されています。

癌組織内の制御性T細胞は、CTLA-4を高発現しており、すでに臨床使用されている抗CTLA-4抗体製剤(例:イピリムマブ)は、制御性T細胞の機能を低下させる作用があります。また、NK細胞やマクロファージに癌組織内の制御性T細胞の存在を認識させ、排除させる抗体依存性細胞傷害(ADCC)機構を介した効果も報告されています。

このように、制御性T細胞の抑制は、癌免疫療法における重要な戦略の一つとされています。