CD1

グループ 1 CD1分子は、外来脂質抗原を CD1 特異的 T 細胞に提示することが示されている。ヒト CD1 細胞は、モノアシル化脂質やリポペプチドからテトラアシル化脂質まで、多数の脂質を認識して結合することができる。しかし、すべての脂質リガンドが T 細胞の抗原とみなせるわけではない。遊離脂肪酸、スフィンゴ脂質、リン脂質、スルホ脂質、リゾリン脂質、両親媒性小分子、および一部の油は、T 細胞の天然抗原として機能する。^{[ 1 ] [ 12 ]}

グループ2 CD1の天然抗原は十分に解明されていないが、海洋海綿動物から発見された化合物から最初に単離された合成糖脂質であるα-ガラクトシルセラミド（α-GalCer）は、強い生物活性を持つ。

グループ2 CD1分子は、 CD161などのNK細胞表面マーカーを発現するナチュラルキラーT細胞と呼ばれるT細胞群を活性化します。ナチュラルキラーT（NKT）細胞は、CD1dによって提示される抗原によって活性化され、インターフェロンγやIL-4などのTh1およびTh2サイ​​トカインを迅速に産生します。グループ2（CD1d）リガンドであるα-GalCerは現在、進行性非血液がんの治療薬として第I相臨床試験段階にあります。

α-GalCerに反応するNKT細胞は「タイプ1 NKT」と呼ばれます。α-GalCer-CD1Dに反応しない「タイプ2 NKT」という別のグループも存在します。代わりに、それらはスルファチド-CD1dやマイコバクテリア脂質-CD1dなどの多様な抗原に反応します。^{[ 3 ]}

CD1抗原は皮質胸腺細胞に発現しますが、成熟T細胞には発現しません。このことは、これらの細胞集団の腫瘍細胞でもしばしば当てはまるため、CD1抗原の存在は、診断免疫組織化学において、一部の胸腺腫やT細胞前駆細胞由来の悪性腫瘍を同定するために使用できます。特にCD1aはランゲルハンス細胞の特異的マーカーであり、ランゲルハンス細胞組織球症の診断にも使用できます。CD1陽性を示す可能性のある他の疾患には、骨髄性白血病や一部のB細胞リンパ腫などがあります。^{[ 14 ]}

TCRによるCD1認識の3つのモデルが提唱されている。「ヘッドグループ認識」モデル、「干渉なし」モデル、および「CD1変化」モデルである。「ヘッドグループ認識」モデルはCD1抗原認識の古典的なモードと考えられているが、他の2つのモデルではTCRが脂質ではなくCD1に接触すると仮定している。これらは異なるTCR-抗原-CD1ペアリングで起こると考えられている。^{[ 5 ] [ 8 ] [ 1 ] [ 12 ]}前者の2つのモデルはタンパク質結晶学によって証明されている。^{[ 3 ]}

• 「ヘッドグループ認識」モデル（「ヘッドグループ識別」モデルとも呼ばれる）はCD1bとCD1dに起因するもので、TCRがペプチド抗原に反応するだけでなく、CD1が担う糖鎖やその他の非ペプチド性抗原ヘッドグループの構造も認識して結合できるという事実を指している。 ^{[ 5 ] [ 8 ]}これは「コア認識」とも呼ばれ、TCRと従来のペプチド-MHC間の認識に最も類似している。^{[ 3 ]}
• 「干渉なし」モデルは、組織由来のCD1a提示自己抗原の同定と、CD1aが運ぶ脂質と接触することなくCD1aに結合する自己反応性TCR間の最初のCD1a-脂質-TCR構造の発見の結果として出現した。CD1の左右非対称性に従って、小さな疎水性脂質リガンドはF'結合ポケット（CD1結合溝の右側）から出現し、TCRはA'結合ポケット（CD1aの左側）に結合する。スルファチドとスフィンゴミエリンは、大きな極性頭部グループを持ち、CD1a A'結合ポケットをブロックできるため、CD1自己反応性細胞に対する拮抗薬とみなすことができる。^{[ 8 ] [ 5 ]}
• 「改変型CD1」モデルはCD1cに起因する。CD1cは、結合溝へのアクセスポイントとして機能するA'極、F'屋根、G'ポータルを持つ。脂肪酸や脂質がロードされると、CD1cはTCR認識面として機能するために3D表面を変化させる。^{[ 8 ] [ 5 ]}

TCR3dデータベースには、タンパク質データバンクに登録されているCD1ファミリータンパク質とTCRの相互作用に関するすべての例が含まれており、定期的に更新されます。

CD1がCD36に結合することは知られているが、現在（2026年1月時点）では、その相互作用の性質に関する構造的な特徴付けは行われていない。

マウスはグループ1 CD1分子を欠いており、代わりにCD1dを2コピー持っている。そのため、マウスは様々な疾患モデルにおけるCD1dおよびCD1d依存性NKT細胞の役割を解明するために広く用いられてきた。ラットもまたグループ1 CD1分子を欠いている。

モルモットは両方のグループのCD1を有しており、CD1研究の代替モデル動物としてよく用いられています。^{[ 15 ]}具体的には、グループ1 CD1bタンパク質の4つのオルソログとCD1cの3つのオルソログ、およびCD1dの1つのオルソログを発現しています。^{[ 16 ]}

ウシはCD1aとCD1eをそれぞれ1コピーずつ、CD1bを複数コピー持っていますが、CD1cのコピーはありません。^{[ 17 ]}ウシを含む反芻動物は、マウスiNKT細胞を用いた試験でαGalCerに対する反応が見られなかったため、以前はCD1dの機能的なコピー（偽遺伝子のみ）を持っていないと考えられていましたが、その後の研究でCD1dが発現しており、NKT機構の遺伝子が存在することが示されました。ウシのCD1dは結合ポケットが変化しており、異なる結合「ポーズ」になっていることが判明しました。この変化は、糖脂質抗原の長さにも制限をもたらします。^{[ 18 ]}

ウシはヒトにも病原体であるMycobacterium bovisの自然宿主であるため、ウシの研究によってグループ1 CD1抗原提示システムに関する知見が得られることが期待されている。M . bovisは遺伝的にM. tuberculosisと非常によく似ている。ウシはヒトと多くの類似点を持つ結核に対する免疫応答の研究に貴重なモデル生物である。しかしながら、ウシには前述のCD1レパートリーや霊長類には見られないタンパク質WC1の発現によるδγ T細胞間の特別な分業など、独自の特徴がある。^{[ 19 ]}