免疫の人工誘導

人工的な免疫誘導とは、予防医療における人間の努力によって達成される免疫化であり、生物の免疫システムによって生成される自然免疫とは対照的（かつ増強的）である。人工的な免疫誘導は、病気にかかるのを待つ以外の方法で人々に特定の病気に対する免疫を与える。その目的は、病気の根絶が不可能な場合でも、死亡や苦痛のリスク、 ^[1]、つまり疾病の負担を軽減することである。ワクチン接種はそのような免疫化の主なタイプであり、ワクチンで予防可能な病気の負担を大幅に軽減する。

重篤な病気を引き起こす可能性のある感染症に対する免疫は有益です。ルイ・パスツールの発見によって実証された感染症の細菌理論に基づいて、現代医学は、野生の感染症に関連するリスクを防ぐために、幅広い疾患に対する免疫を誘導する手段を提供してきました。^[1]免疫の分子的基礎のさらなる理解が、将来の臨床診療の改善につながることが期待されています。^[2]

記録に残る最も古い人体への人工的な免疫誘導は、人痘接種または接種によるもので、これは、致死性の低い天然痘（天然痘小型として知られる）を被験者に制御下で感染させ、より致死性の高い天然痘大型による再感染に対する免疫をつけるというものである。これは中国とインドで古代に行われ、1720年頃にモンタギュー夫人らによってトルコ経由でヨーロッパに持ち込まれた。この技術はイギリスから植民地に急速に広まり、ボストンに到着したアフリカ人奴隷によっても広まった。^{[3] [4]}

人痘接種の欠点は、使用される接種剤が天然痘の活性型であり、効力は弱いものの、接種者を殺したり、完全な形で近くにいる人に感染させたりできる点であった。しかし、天然痘の自然型による死亡リスクが20%であるのに対し、小痘瘡の接種による死亡リスクはわずか1%から2%であったため、接種のリスクは一般的に許容できると考えられていた。^{[3] [5] [6] [7] [8] [9]}

1796年、人痘接種を行っていた医師で科学者のエドワード・ジェンナーは、 症状が軽く致命的ではない牛痘に感染すると天然痘に対する免疫も得られるという民間伝承に基づいた実験を行った。 ^{[10]この考えは新しいものではなく、数年前に}ベンジャミン・ジェスティによって実証されていたが、ジェスティはその発見を公表していなかった。^[11] 1798年、ジェンナーは観察を広げ、牛痘は4回の腕から腕への感染によって1人の患者の病変から他の患者に伝染すること、最後の患者は天然痘に感染することで免疫が得られたことを明らかにした。ジェンナーはその手順を説明し、自分のワクチンを自由に配布し、独自のワクチンを確立したいと望む人々に役立つ情報を提供した。1798年、彼はその情報を有名な『牛痘の原因と影響に関する調査』として出版した。彼はこの問題の詳細な調査を開始し、医療専門家の注目を集めた最初の人物として評価されています。^[12]反対意見があったにもかかわらず、ワクチン接種が人痘接種に取って代わりました。

ジェンナーは、当時の王立協会の他の会員と同様に経験主義者であった。^{[13] [14] [15]}ワクチン接種のさらなる進歩を支える理論は後になって登場した。

主な記事: パスツールルイ・パスツール; 細菌説:病気の細菌説

1800年代後半、ルイ・パスツールは当時一般的だった自然発生説を否定する実験を完成させ、そこから現代の（感染）疾患の理論を導き出しました。特定の微生物が特定の疾患を引き起こすというこの理論に基づく実験を使用して、パスツールは炭疽菌から感染性因子を分離しました。次に、感染性因子を改変して無害化し、この不活性化された感染性因子を家畜に投与してワクチンを導き、家畜が病気に対して免疫を持つことを証明しました。^[16]

パスツールは狂犬病の感染性物質の粗製製剤も分離した。急速な医薬品開発の勇敢な一手として、彼は明らかに狂犬病に感染した犬に噛まれた人の命を、狂犬病の製剤に同じ不活化処理を施して患者に接種することで救ったと思われる。死ぬと思われていた患者は生き延び、狂犬病の予防接種に成功した最初の人となった。^[17]

現在では炭疽病は細菌によって引き起こされることがわかっており、狂犬病はウイルスによって引き起こされることがわかっています。当時の顕微鏡で細菌を映すことは十分に可能でしたが、ウイルスの画像化は、 20世紀に 解像度の高い電子顕微鏡が開発されるまで待たなければなりませんでした。

破傷風などの病気は、細菌の増殖ではなく、細菌による毒素の産生によって発症します。破傷風毒素は致死性が非常に高いため、人を殺すのに必要な毒素の量と時間は、免疫系が毒素を認識して抗体を生成するのに必要な時間よりもはるかに少ないため、人間は自然感染に対して免疫を獲得することができません。 ^[18]しかし、破傷風毒素は簡単に変性して病気を引き起こす能力を失いますが、対象者に注射すると破傷風に対する免疫を誘導することができます。変性した毒素はトキソイドと呼ばれます。^[19]

トキソイドなどの単純な分子を免疫に使用すると、免疫システムの反応が低くなり、免疫記憶が悪くなる傾向があります。しかし、混合物に特定の物質を加えると、たとえば破傷風トキソイドをミョウバンに吸着させると、免疫反応が大幅に強化されます（以下のRoittなどを参照）。これらの物質はアジュバントとして知られています。ワクチンの製造には、いくつかの異なるアジュバントが使用されています。アジュバントは、免疫システムの研究においても他の方法で使用されています。^[20]

より単純な免疫原性分子（抗原として知られる）に対する免疫反応を「高める」ためのより現代的なアプローチは、抗原を結合させることである。結合とは、免疫反応も生成する別の物質を抗原に付着させることであり、それによって全体的な反応が増幅され、抗原に対するより強固な免疫記憶が生じる。例えば、トキソイドは、ほとんどの大葉性肺炎の原因となる細菌の莢膜から得られる多糖類に付着する可能性がある。^{[21] [22]}

特定の感染症に対する一時的な免疫は、抗体または免疫グロブリンとして知られる体外で生成された免疫分子を対象に提供することで、対象に誘導することができます。これは最初に実行されました（そして現在でも時々行われます）、すでに免疫を持っている対象から血液を採取し、抗体を含む血液の分画（血清として知られる）を分離し、この血清を免疫が望まれる人に注射することによって。これは受動免疫として知られており、ある対象から分離され別の対象に注射された血清は抗血清と呼ばれることがあります。他の哺乳類、特に馬からの抗血清は人間に使用され、一般的に良好な結果でしばしば命が救われていますが、この手順ではアナフィラキシーショックや死亡のリスクがいくらかあります。これは、人体が他の動物からの抗体を異物タンパク質として認識することがあるためです。^[19] 受動免疫は一時的なものであり、移植された抗体の寿命は約3〜6か月しかありません。^[19]すべての胎盤を持つ哺乳類（人間を含む）は、胎盤を介して母親から相同抗体が移行することで一時的に免疫が誘導され、母親が免疫を獲得したものに対して受動免疫を獲得します。^{[19] [23] [24]}これにより、自身の免疫システムが発達する間、子供をある程度保護することができます。

合成（組み換えまたは細胞クローン）ヒト免疫グロブリンは現在では製造可能であり、いくつかの理由（生物学的材料のプリオン汚染のリスクを含む）から、ますます頻繁に使用される可能性が高い。しかし、それらは製造コストが高く、2013年時点では大規模生産されていない。^{[25]将来的には、特定の抗原に適合する抗体を人工的に設計し、それを大量生産して、細菌、ウイルス、}プリオンなどの特定の病原体にさらされる前に人々に一時的な免疫を誘発することが可能になるかもしれない。現時点では、このプロセスを理解するための科学は利用可能であるが、それを実行する技術はない。^[26]

• 集団免疫
• ポックスパーティー
• コロナウイルスパーティー

• Pier GB、Lyczak JB、Wetzler LM (2004)。免疫学、感染、免疫。ASM Press。ISBN 1-55581-246-5 
• 治療用抗体 Ganfyd オンライン共同医学教科書。