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原初抗原罪は、抗原刷り込み、ホスキンス効果[1]、 免疫刷り込み[2]、または一次嗜癖[3]としても知られ、外来病原体（ウイルスや細菌など）のわずかに異なる2番目のバージョンに遭遇したときに、以前の感染に基づく免疫記憶を優先的に使用する免疫システムの性向です。これにより、免疫システムは各抗原に対して行った最初の反応に「閉じ込められ」、その後の感染中により効果的な反応を起こすことができなくなります。病原体の最初の変異体による感染中に誘導された抗体またはT細胞は、原初抗原罪の一形態であるレパートリー凍結の影響を受けます。
この現象は、インフルエンザウイルス、SARS-CoV-2、[2] デング熱、ヒト免疫不全ウイルス（HIV）[4]、およびその他のいくつかのウイルスに関連して説明されています。 [5]
歴史
この現象は、1960年にトーマス・フランシス・ジュニアが「原罪の教義について」という論文で初めて説明しました。 [6] [7]これは、キリスト教の神学上の原罪の概念 に類似して名付けられました。リチャード・クラウスが引用したフランシスによると、次の通りです。[7]
幼少期の抗体は、主に、生涯で最初の A 型インフルエンザ感染を引き起こすウイルスの優勢抗原に対する反応です。[...] 最初のウイルス感染によって確立された痕跡が、その後の抗体反応を左右します。これを私たちは原抗原罪の教義と呼んでいます。
B細胞では
一次感染の際には、長寿命のメモリー B 細胞が生成され、体内に留まってその後の感染から保護します。これらのメモリー B 細胞は、ウイルスタンパク質の表面にある特定のエピトープに反応して抗原特異的抗体を生成し、ナイーブ B 細胞が新しい抗原に反応するよりもはるかに速く感染に反応できます。この効果により、その後の感染を除去するために必要な時間が短縮されます。
一次感染と二次感染の間、またはワクチン接種後に、ウイルスは抗原ドリフトを起こす可能性があり、これはウイルス表面タンパク質（エピトープ）が自然突然変異によって変化するものです。これにより、ウイルスは免疫系から逃れることができます。変化したウイルスは、以前に活性化した高親和性メモリーB細胞を優先的に再活性化し、抗体産生を促進します。しかし、生成された抗体は、一般的に変化したエピトープに効果的に結合しません。さらに、これらの抗体は、2番目のウイルスに対してより効果的な抗体を作ることができるナイーブB細胞の活性化を阻害します。これにより、免疫応答の効果が低下し、再発性感染が治まるまでに時間がかかる場合があります。[8]
原罪抗原はワクチン開発に重要な意味を持つ。[9]例えばデング熱では、一度1つの血清型に対する反応が確立されると、2番目の血清型に対するワクチン接種は効果的ではない可能性が高い。これは、最初のワクチン接種で4つのウイルス血清型すべてに対するバランスのとれた反応を確立する必要があることを意味している。[10]
新規エピトープを認識するナイーブB細胞の活性化は、変異インフルエンザウイルスによる繰り返しの感染で弱まる可能性がある。[11]しかし、抗原罪が防御に与える影響は十分に確立されておらず、感染性病原体ワクチン、地理的場所、年齢によって異なるようである。[8] 2011年に行われた研究では、過去3か月以内に季節性A/ブリスベン/59/2007（H1N1）のワクチン接種を受けた個人では、2009年のパンデミックH1N1インフルエンザワクチンに対する抗体反応が低下していることが判明した。 [9]
以前にCOVID-19ワクチンを接種した患者におけるSARS-CoV-2オミクロン変異体に対する二価ブースターの相対的な無効性は、免疫学的刷り込みに起因すると考えられている。[12]
細胞傷害性T細胞では
同様の現象は細胞傷害性T細胞（CTL）でも報告されている。[13]異なる株のデングウイルスによる2回目の感染では、CTLは細胞溶解を引き起こす代わりにサイトカインを放出することを好むことが実証されている。その結果、これらのサイトカインの産生は血管透過性を高め、内皮細胞への損傷を悪化させ、デング出血熱を引き起こすと考えられている。[14]
いくつかのグループが、 CTL 応答の誘導に基づいてHIV およびC 型肝炎のワクチンを設計しようと試みてきました。CTL 応答が原抗原罪によって偏っている可能性があるという発見は、これらのワクチンの有効性が限られていることを説明するのに役立つかもしれません。HIV などのウイルスは、非常に多様で、頻繁に突然変異を起こします。原抗原罪のため、わずかに異なるエピトープ (ウイルスワクチンのエピトープとは) を発現するウイルスによって誘発された HIV 感染は、ワクチンによって制御できない可能性があります。原抗原罪が一般的な現象である場合、単純に設計された単一成分ワクチンは、ワクチン接種が行われなかった場合よりも感染をさらに悪化させる可能性があるという仮説が立てられています。仮説のメカニズムは、免疫応答が効果の低い応答に「閉じ込められる」というものです。したがって、複数の成分を含むワクチン、または保存されたエピトープを標的とするワクチンが推奨されました。[13]
参照
参考文献
- ^ Hoskins, TW; Davies, Joan R.; Smith, AJ; Miller, Christine L.; Allchin, Audrey (1979). 「Christ's Hospital でのインフルエンザ A 型 3 回の流行後の不活化インフルエンザ A 型ワクチンの評価」 . The Lancet . 313 (8106): 33–35. doi :10.1016/s0140-6736(79)90468-9. PMID 83475. S2CID 26802171.
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