免疫原性

免疫原性とは、抗原などの異物が、ヒトやその他の動物の体内で免疫反応を引き起こす能力のことである。免疫原性は、望ましい場合もあれば、望ましくない場合もある。

• 望ましい免疫原性は通常ワクチンに関連しており、抗原（ワクチン）の注射によって病原体に対する免疫反応が引き起こされ、将来の曝露から生体が保護されます。免疫原性はワクチン開発の中心的な側面です。^{[ 1 ]}
• 望ましくない免疫原性とは、治療用抗原に対する生体の免疫反応のことである。この反応は抗薬物抗体（ADA）の産生につながり、治療の効果を不活性化し、副作用を引き起こす可能性がある。^{[ 2 ]}

バイオセラピーにおける課題の一つは、新規タンパク質治療薬の免疫原性を予測することである。^{[ 3 ]}例えば、高所得国からの免疫原性データは、必ずしも低所得国や中所得国に適用できるとは限らない。^{[ 4 ]}また、ワクチンの免疫原性が年齢とともにどのように変化するかを考慮することも課題の一つである。^{[ 5 ] [ 6 ]}したがって、世界保健機関が述べているように、動物実験やin vitroモデルではヒトの免疫応答を正確に予測できないため、免疫原性は対象集団で調査する必要がある。^{[ 7 ]}

抗原性とは、化学構造（抗原またはハプテン）が、適応免疫を持つ特定の物質群（T細胞受容体または抗体（別名B細胞受容体））と特異的に結合する能力のことです。抗原性は、かつては免疫原性を指す言葉としてよく使われており、現在でもこの2つの用語はしばしば混同して使われています。しかし、厳密に言えば、免疫原性とは、抗原が適応免疫応答を誘導する能力を指します。したがって、抗原はT細胞受容体またはB細胞受容体に特異的に結合するかもしれませんが、適応免疫応答を誘導しない可能性があります。抗原が応答を誘導する場合、それは「免疫原性抗原」と呼ばれ、免疫原と呼ばれます。

多くの脂質や核酸は比較的小さな分子であり、かつ／または免疫原性を持たない。そのため、免疫応答を誘発できるように免疫原性を高めるには、タンパク質や多糖類などのエピトープとの結合が必要となる場合がある。^{[ 8 ]}

• タンパク質と少数の多糖類は免疫原性を持っており、体液性免疫応答を誘導することができる。^{[ 9 ]}
• タンパク質および一部の脂質／糖脂質は、細胞性免疫の免疫原として機能する可能性がある。
• タンパク質は多糖類よりも有意に免疫原性が高い。^{[ 10 ]}

免疫原性は、抗原の複数の特性によって影響を受ける。

• 系統発生距離
• 分子サイズ ：分子サイズが大きいほど、特に10kDaを超える分子は、免疫原性が高くなる。
• エピトープ密度
• 化学組成と不均一性

• タンパク質の構造
• 合成ポリマー
• D-アミノ酸

• 分解性（ MHCペプチドとして処理され、 T細胞に提示される能力）

T細胞エピトープの内容は、抗原性に寄与する要因の1つです。同様に、T細胞エピトープは、ADAの発生を含む望ましくない免疫原性を引き起こす可能性があります。T細胞エピトープの免疫原性における重要な決定要因は、T細胞エピトープと主要組織適合性複合体（MHCまたはHLA）分子との結合強度です。結合親和性が高いエピトープは、細胞表面に提示される可能性が高くなります。T細胞受容体は特定のエピトープを認識するため、特定のT細胞のみが、細胞表面のMHCに結合した特定のペプチドに反応することができます。^{[ 11 ]}

タンパク質製剤（酵素、モノクローナル抗体、代替タンパク質など）やワクチンが投与されると、B細胞や樹状細胞などの抗原提示細胞（APC）がこれらの物質をペプチドとして提示し、T細胞がそれを認識する可能性がある。これにより、抗薬物抗体（ADA）や自己免疫疾患（組換えトロンボポエチンへの曝露後の自己免疫性血小板減少症（ITP）や、特定のエリスロポエチン製剤（Eprex）に関連した純粋赤芽球癆など）といった望ましくない免疫原性が生じる可能性がある。^{[ 11 ]}

治療用モノクローナル抗体（mAb）は、癌や関節リウマチなど、いくつかの疾患に使用されています。^{[ 12 ]}その結果、高い免疫原性により有効性が制限され、重篤な輸注反応が引き起こされました。正確なメカニズムは不明ですが、mAbは、免疫グロブリンE （IgE）抗体の形成増加など、抗体抗原相互作用を誘発することで輸注反応を引き起こし、それが肥満細胞に結合して脱顆粒を起こし、アレルギー様症状や追加のサイトカインの放出を引き起こすと考えられています。^{[ 13 ]}

遺伝子工学におけるいくつかの革新により、モノクローナル抗体の免疫原性（脱免疫化とも呼ばれる）が低下した。遺伝子工学により、マウスの免疫グロブリン鎖の定常領域と相補領域をヒトのものと交換することで、ヒト化抗体とキメラ抗体が生成された。 ^{[ 14 ] [ 15 ]}これにより、マウスモノクローナル抗体に関連する時に極端な免疫原性は低下したが、すべての完全ヒトモノクローナル抗体が望ましくない免疫原性を持たないという期待は満たされていない。^{[ 16 ] [ 17 ]}

• ワクチン
• 適応免疫系
• 免疫刺激剤
• 宿主細胞タンパク質

• 免疫学者のツールボックス：予防接種。Charles Janeway、Paul Travers、Mark Walport、Mark Shlomchik編：免疫生物学。健康と疾患における免疫システム。第6版。Garland Science、ニューヨーク、2004年、ISBN 0-8153-4101-6 、 683～684ページ
• Descotes, Jacques (2009年3月). 「モノクローナル抗体の免疫毒性」 . mAbs . 1 (2): 104–111 . doi : 10.4161/mabs.1.2.7909 . PMC 2725414. PMID 20061816 .  
• 欧州免疫原性プラットフォームhttp://www.eip.eu 2023年12月6日にWayback Machineにアーカイブされました
• De Groot, Anne S.; Martin, William (2009年5月)「リスクの低減、アウトカムの改善：免疫原性の低いタンパク質治療薬のバイオエンジニアリング」Clinical Immunology . 131 (2): 189–201 . doi : 10.1016/j.clim.2009.01.009 . PMID 19269256 . 
• Porcelli, Steven A.; Modlin, Robert L. (1999年4月)「CD1システム：脂質および糖脂質のT細胞認識のための抗原提示分子」Annual Review of Immunology . 17 (1): 297–329 . doi : 10.1146/annurev.immunol.17.1.297 . PMID 10358761 . 
• クルーズ、ジュリアス・M.、ルイス、ロバート・E. (1998).免疫学アトラス. ボカラトン: CRC Press. ISBN 978-0-8493-9489-8。