T細胞の種類と機能の基礎知識

T細胞の種類と分類の全体像

T細胞は体内の獲得免疫系を担う重要なリンパ球で、胸腺で成熟・分化する細胞群です 。T細胞の分類方法は複数存在し、機能による分類、表面受容体による分類、成熟・活性化段階による分類が主要なものとして知られています 。
参考）T細胞

 

全T細胞の約95%はαβ型T細胞受容体を持つαβT細胞で構成され、残りの約5%がγδ型受容体を持つγδT細胞として存在しています 。この基本的な受容体の違いにより、それぞれが認識する抗原の種類や免疫反応の機序が大きく異なることが明らかになっています 。
参考）自然免疫と獲得免疫を兼ねる強力なキラー細胞たち　Vol.42…

 

機能的な観点からは、T細胞は主にキラーT細胞（細胞傷害性T細胞）、ヘルパーT細胞、制御性T細胞の3つの主要グループに分類されます 。これらの細胞はそれぞれ異なる役割を担い、免疫システム全体のバランスを維持する重要な機能を果たしています 。
参考）キラーT細胞とは？T細胞の種類や働きについて簡単に解説

 

T細胞の基本的な機能分類システム

T細胞の機能による分類は、免疫学における最も基本的で重要な分類方法の一つです 。この分類システムでは、細胞の機能的特徴と表面マーカーの発現パターンに基づいて、明確に区別されたT細胞の亜群が定義されています。
参考）T細胞

 

キラーT細胞（CD8+ T細胞）は、ウイルス感染細胞やがん細胞などの異常細胞を直接攻撃・破壊する機能を持ちます 。細胞表面にCD8分子を発現し、MHCクラスI分子に結合した抗原を認識することで標的細胞を特定し、パーフォリンやグランザイムなどの細胞毒性分子を放出して標的細胞のアポトーシスを誘導します 。
参考）https://www.thermofisher.com/jp/ja/home/life-science/cell-analysis/cell-analysis-learning-center/immunology-at-work/cytotoxic-t-cell-overview.html

 

ヘルパーT細胞（CD4+ T細胞）は、免疫反応の司令塔として機能し、他の免疫細胞の活性化や調節を行います 。CD4分子を表面に発現し、MHCクラスII分子に提示された抗原を認識した後、様々なサイトカインを産生して免疫反応を調節・増強します 。
参考）ヘルパーT細胞がキラー様T細胞へ変化

 

制御性T細胞（Treg）は、過剰な免疫反応を抑制し、自己免疫反応や慢性炎症を防ぐ重要な役割を担います 。CD4+ CD25+ Foxp3+の表現型を示し、免疫寛容の維持に中心的な役割を果たしています 。
参考）細胞性免疫・制御性T細胞 - 日本がん免疫学会

 

T細胞受容体による分類の特徴

T細胞受容体（TCR）による分類は、T細胞の抗原認識機構の違いに基づく重要な分類方法です 。この分類により、T細胞の機能的多様性と免疫システムにおける役割分担が明確になります。
参考）ガンマ・デルタT細胞療法

 

αβT細胞は、αβ型TCRを発現し、抗原提示細胞によってMHC分子に提示された抗原ペプチドを認識します 。この認識には自己と非自己の厳密な判別機構が関与し、高い特異性を持った免疫反応を可能にしています 。αβT細胞は従来のT細胞分類における主要な構成要素で、キラーT細胞とヘルパーT細胞の大部分を占めています 。
参考）https://test-directory.srl.info/muqs/common/otherdata/d090-030-L-01.pdf

 

γδT細胞は、γδ型TCRを発現し、αβT細胞とは異なる抗原認識機構を持ちます 。MHC分子による抗原提示を必要とせず、直接的に抗原を認識することができるため、自然免疫系に近い機能特性を示します 。また、γδT細胞は腫瘍細胞の代謝産物であるイソペンテニルピロリン酸（IPP）などを認識し、NK細胞よりも高い腫瘍認識能力を持つことが報告されています 。
γδT細胞は数としては少数派ですが、皮膚や腸管などの上皮組織に多く分布し、組織特異的な免疫監視機能を担っています 。特にがん免疫療法の分野では、MHC拘束を受けない広範な腫瘍認識能力により注目されており、新たな治療標的として研究が進められています 。

T細胞の成熟・活性化段階による分類

T細胞の成熟・活性化段階による分類は、免疫反応の動的プロセスを理解する上で重要な概念です 。この分類により、T細胞がどのように抗原刺激に応答し、記憶を形成するかのメカニズムが明らかになります。
参考）T細胞記憶とT細胞疲弊の分子メカニズム

 

ナイーブT細胞は、胸腺から末梢組織に移行したばかりの未活性化状態のT細胞です 。これらの細胞は抗原との接触経験がなく、活性化に必要な共刺激シグナルを受けるまで休眠状態を維持します 。ナイーブT細胞は高い増殖能力を持ち、適切な抗原刺激を受けるとエフェクター細胞へと分化します 。
参考）がんとの闘いを司令官として考えてみる

 

エフェクターT細胞は、抗原刺激により活性化され、実際の免疫機能を発揮する細胞群です 。キラーT細胞の場合は細胞毒性機能を、ヘルパーT細胞の場合はサイトカイン産生機能を最大限に発揮しますが、増殖能力は低下し、最終的にはアポトーシスによって除去されます 。
メモリーT細胞は、初回の抗原刺激後に長期間生存し、同じ抗原に再遭遇した際により迅速で強力な免疫応答を可能にする細胞群です 。メモリーT細胞はさらにセントラルメモリーT細胞、エフェクターメモリーT細胞、ステムセルメモリーT細胞などに細分化され、それぞれ異なる機能特性と組織分布を示します 。

制御性T細胞（Treg）の分子機構と免疫調節

制御性T細胞（Treg）は、免疫系の精密な調節機構において中心的な役割を果たす特殊なT細胞亜群です 。Tregは免疫反応の「ブレーキ役」として機能し、過剰な免疫反応や自己免疫反応を抑制する重要な機能を担っています 。
参考）疾患の裏に免疫あり...知られざる免疫の役割と治療応用の最前…

 

Tregの最も重要な特徴は、転写因子Foxp3の発現です 。Foxp3はTregの分化と機能維持に必須の転写因子で、Tregの同定マーカーとしても広く使用されています 。Foxp3の発現異常は、IPEX症候群と呼ばれる重篤な自己免疫疾患を引き起こすことが知られており、Tregの重要性を示す臨床例となっています 。
参考）制御性T細胞（Treg）関連製品

 

Tregによる免疫抑制機構は多岐にわたります 。直接接触による細胞間相互作用、抑制性サイトカイン（IL-10、TGF-β）の産生、代謝制御による環境改変など、複数の機序を通じて効果的な免疫抑制を実現しています 。また、Tregは組織特異性も示し、腸管のTregはRORγtとCD196を発現し、内臓脂肪組織のTregはPPARγを発現するなど、局所環境に適応した機能特化が認められています 。
参考）https://www.thermofisher.com/jp/ja/home/life-science/cell-analysis/cell-analysis-learning-center/immunology-at-work/regulatory-t-cell-overview.html

 

がん免疫療法の観点では、Tregは腫瘍免疫を抑制する因子として注目されています 。腫瘍組織内に浸潤したTregは、抗腫瘍免疫反応を阻害し、がん細胞の免疫逃避を助長することが報告されています 。そのため、Tregの機能阻害や除去を目的とした治療戦略が開発されており、がん免疫療法の効果向上につながる可能性が期待されています 。
参考）「制御性T細胞」をつくる・増やす-中外製薬と大阪大学免疫学フ…

 

T細胞疲弊と免疫老化の分子基盤

T細胞疲弊（T cell exhaustion）は、慢性的な抗原刺激により引き起こされるT細胞の機能不全状態で、がんや慢性感染症において重要な問題となっています 。この現象は、持続的なTCRシグナルがT細胞の正常な機能を阻害し、免疫応答の効果を著しく低下させることで特徴づけられます 。
疲弊T細胞の分子的特徴として、PD-1（programmed death-1）の過剰発現が挙げられます 。PD-1は免疫チェックポイント分子の一つで、正常な状態では免疫反応の終了シグナルとして機能しますが、慢性刺激下では継続的に発現され、T細胞の活性化を持続的に阻害します 。この機構を標的としたPD-1阻害剤は、がん免疫療法において画期的な治療効果を示しており、疲弊T細胞の機能回復による抗腫瘍効果の向上が実証されています 。
T細胞の老化現象も免疫機能の低下に大きく関与しています 。加齢に伴いT細胞の増殖能力や cytotoxic function が低下し、感染症やがんに対する防御能力が減弱します 。しかし、最新の研究では、老化したT細胞を若い状態に「リプログラミング」する技術の開発が進められており、サイトカインや増殖因子の添加により、試験管内でT細胞の若返りが実現できることが報告されています 。
この T細胞若返り技術は、CAR-T細胞療法などの養子免疫療法と組み合わせることで、より効果的ながん治療の実現が期待されています 。体外でT細胞を増殖させる際に若返り処理を施すことで、より強力で持続性の高い抗腫瘍免疫を誘導できる可能性があり、次世代の免疫療法開発において重要な技術基盤となっています 。