抗体のクラスは何が決めるのか？

適応免疫応答の中心的役割を果たす抗体は、微生物の複雑なカプセルを認識し除去する唯一の分子です。抗体は構造と機能が異なる複数のクラスに分かれ、感染過程で「クラススイッチング」と呼ばれる変換を経ます。

ナイーブBリンパ球

抗体はBリンパ球という特化した免疫細胞が産生します。これらの細胞は体内のリンパ組織に分布し、まだ活性化されていない状態を「ナイーブBリンパ球」と呼びます。ナイーブBリンパ球は膜上にIgMとIgDという2種類の免疫グロブリンを発現し、これが抗原受容体として機能します。

Bリンパ球の活性化

活性化前のナイーブBリンパ球は脾臓やリンパ節などに静止しており、リンパ液に流れる抗原と接触しやすい環境にあります。抗原がIgM・IgD受容体に結合すると、第一シグナルが送られBリンパ球が活性化されます。

抗体の構造

抗体は「定常領域」と「可変領域」の2つの基本構造を持ちます。定常領域はY字型の重鎖からなり、重鎖の種類が抗体クラス（IgM, IgG, IgA, IgE, IgD）を決定します。可変領域はV字型の軽鎖で、抗原特異性を決める配列が含まれます。

機能

各抗体クラスは特有の免疫機能を持ちます。例として、血中で最も多いIgGは細胞外ウイルスや細菌を攻撃し、貪食細胞による除去を促進します。IgMは抗原を凝集させて除去しやすくし、IgAは唾液・涙・汗・母乳などの分泌液に存在し、粘膜表面の微生物増殖を抑制します。IgEはアレルギー反応を誘発し、IgDはナイーブBリンパ球の活性化に関与します。

クラススイッチング

クラススイッチングは、Bリンパ球が最も効果的な抗体クラスを産生できるように重鎖を切り替える過程です。ヘルパーT細胞が分泌するシグナル分子により、IgMからIgGなどへの切り替えが起こり、オプソニン化や除去効率が向上します。活性化したBリンパ球が増殖する際に、子孫は抗原に最適な抗体クラスを産生します。