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Immunology: A Short Course(免疫学ショートコース) cover

生物学

生物学

Immunology: A Short Course(免疫学ショートコース)

Richard Coico

英語原題: Immunology: A Short Course

生命科学・保健医療系の学生向けの、全20章の短期コース免疫学教科書。免疫応答の細胞、分子、方法と、応答の成立と調節を扱い、続いて免疫不全、過敏症、自己免疫、移植、腫瘍、感染を取り上げる。問題や症例は付属ウェブサイトにある。

前提知識: 入門生物学。細胞生物学と生化学の知識があると役立つ。

難易度レベル
初級
学術レベル
学部
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01 / 読書ガイド

読書ガイド

引用

Coico, R. (2021). Immunology: A Short Course (8th ed.). Wiley-Blackwell.

章の要約

第8版は約430ページ、全20章からなり、用語集、CD抗原の一覧を載せた付録、索引が続く。第1章で本書の構成が示される。まず免疫応答を担う細胞、分子、方法の章があり、次に応答がどのように生じ調節されるかの章、続いて免疫系が不十分であったり、誤った方向に働いたり、自己に向かったりする病気の章、そして最後に移植、腫瘍、感染症の章が来る。

第1章:免疫系の概観

冒頭の章は、免疫系を調律を保たねばならないオーケストラにたとえ、本書の主要な考え方を導入する。自然免疫と獲得免疫、造血、クローン選択、能動・受動・養子免疫、液性免疫と細胞性免疫、多様性の生成である。免疫応答の利点と有害な作用の両方も論じる。最後の節「ここからショートコースが始まる」は、続く章の順序を示している。

第2〜4章:免疫系の細胞と組織/自然免疫の細胞/補体

これらの章は細胞面の土台を築く。リンパ系と主要な造血細胞、リンパ球の移動と再循環、体内に入った抗原の運命である。第3章は物理的・化学的バリア、自然免疫の細胞、パターン認識、炎症を扱う。第4章は補体の活性化、その調節と生物学的作用、補体欠損症を説明する。

第5〜6章:免疫原と抗原/抗体の構造、機能、抗原との相互作用

第5章は、ある物質が免疫原性をもつのはなぜかを問う。B細胞とT細胞が認識するエピトープ、一次応答と二次応答、交差反応性、アジュバントを扱う。第6章は免疫グロブリンの構造、すなわち軽鎖と重鎖、ドメイン、ヒンジ、可変領域を説明し、各クラス(IgG、IgM、IgA、IgD、IgE)を個別に取り上げ、抗体応答の動態と抗原抗体相互作用を論じる。

第7〜8章:リンパ球抗原受容体遺伝子の構成と発現/主要組織適合遺伝子複合体と抗原提示

第7章は遺伝子の構造と発現の簡単な復習から始まり、B細胞とT細胞の受容体遺伝子がどのように組み立てられるか、クラススイッチがどのように起こるか、そして抗体とT細胞受容体の多様性がどのように生まれるかを、活性化誘導シチジンデアミナーゼの役割も含めて説明する。第8章はMHCを解説する。その名前の由来、クラスI分子とクラスII分子の構造と多様性、抗原のプロセシングと提示、HLA遺伝子、そしてMHCの多様性と病気への抵抗性・感受性との関連である。

第9〜11章:B細胞の発生と活性化/T細胞の発生と活性化/サイトカイン

第9章はB細胞を、発生と負の選択から活性化までたどる。第10章はT細胞について同じことを行う。胸腺での分化、活性化の2シグナルモデル、ナイーブT細胞にとって鍵となる抗原提示細胞としての樹状細胞、CD4+とCD8+の機能、記憶T細胞、その他のサブセットである。第11章は、サイトカインの歴史と一般的性質、機能による分類と受容体、シグナル伝達、病気における役割、治療への応用を扱う。

第12章:免疫寛容と自己免疫

中枢性寛容と末梢性寛容、経口免疫寛容、免疫特権を扱ったのち、自己免疫と自己免疫疾患の区別に進み、自己免疫疾患を概観する。

第13〜15章:過敏症:I型/過敏症:II型とIII型/過敏症:IV型

3つの章が過敏症の古典的な分類に従う。I型のアレルギー反応は、感作期、活性化期、エフェクター期を通じて説明され、臨床検査、治療介入、IgEの防御的役割が加わる。II型とIII型はまとめて扱われる。IV型(遅延型過敏症)は、その病態生理、例、治療を通じて扱われる。

第16〜19章:免疫不全症とリンパ系の腫瘍/移植/腫瘍免疫学/感染症に対する抵抗性と予防接種

第16章は免疫不全症候群、後天性免疫不全症候群(エイズ)、リンパ系の新生物を扱う。第17章は同種移植片拒絶、組織適合性検査、免疫抑制療法、造血幹細胞移植、移植片対宿主病、異種移植、そして許容された同種移植片としての胎児を説明する。第18章は腫瘍抗原、腫瘍免疫、腫瘍による免疫抑制、免疫療法を扱う。第19章は主要な病原体の種類ごとの宿主防御、免疫回避、能動免疫と受動免疫の原理、ワクチンの注意事項、ワクチン製造の最近の手法を扱う。

第20章:実験系と方法

出版社によれば今回の版で新設された最終章は、この分野の実験技術をまとめている。イムノアッセイ、免疫蛍光法、フローサイトメトリー、細胞アッセイ、細胞培養、近交系およびトランスジェニック動物モデル、遺伝子発現の解析である。

主要概念

第1〜4章:概観、細胞、自然免疫

  • 自然免疫と獲得免疫:パターンに基づく迅速な防御と、それに続く、記憶を伴う抗原特異的でより遅い応答。
  • クローン選択:抗原は、それに合う受容体をすでにもつリンパ球を選び、そのリンパ球が増殖する。
  • パターン認識:多くの微生物に共通する分子的特徴を検出する自然免疫の受容体。
  • 補体:標識し、溶解させ、炎症を起こす血漿タンパク質のカスケード。

第5〜8章:抗原、抗体、受容体遺伝子、MHC

  • エピトープ:抗原のうち、抗体またはT細胞受容体に認識される部分。
  • 免疫グロブリンのクラス:構造と機能の異なるIgG、IgM、IgA、IgD、IgE。
  • 遺伝子再構成とクラススイッチ:受容体の多様性を生み、抗体のクラスを変えるDNA上の出来事。
  • MHC拘束と抗原提示:T細胞は、MHCクラスIまたはクラスII分子に結合したペプチドしか認識しない。

第9〜12章:リンパ球の活性化、サイトカイン、免疫寛容

  • 2シグナルによる活性化:ナイーブT細胞には、抗原認識に加えて、主に樹状細胞が与える共刺激が必要である。
  • サイトカイン:免疫応答と造血を調節する可溶性のメディエーター。
  • 中枢性寛容と末梢性寛容:一次リンパ器官と組織における、自己反応性リンパ球の除去または制御。

第13〜20章:免疫疾患、臨床免疫学、方法

  • I〜IV型過敏症:免疫応答が組織傷害を起こす4つの機序。
  • 免疫不全:エイズを含む、免疫の構成要素の先天的または後天的な機能不全。
  • 同種移植片拒絶:MHCの違いによって引き起こされる、移植組織への免疫攻撃。
  • 予防接種:感染症に対する能動的および受動的な防御。
  • フローサイトメトリーとイムノアッセイ:細胞と抗体を測定するための中核的な実験手法。

批判的分析

長所

  • 意図的に範囲を絞っている。 第1章は、本書が免疫応答について、網羅的ではないにせよ統合的な理解を得るのに必要な基本要素と基本概念にとどめると述べ、詳細については総説やウェブサイトを参照するよう読者に勧めている。学生が手にするのは百科事典ではなく足場である。
  • 分量のわりに臨床の扱いが広い。 20章のうち7章が、免疫介在性疾患、移植、腫瘍、感染症を扱う。過敏症の型ごとの独立した3つの章や、免疫不全症とリンパ系腫瘍についての長い章も含まれる。出版社は、この版で臨床の扱いが拡充されたと説明している。
  • 遺伝学と方法を明示的に扱う。 出版社によれば、抗原受容体遺伝子の章と実験系・方法の章は第8版で新設された。受容体遺伝子の章は遺伝子の構造と発現の復習から始まるので、分子生物学の知識が乏しい学生も取り残されない。
  • 補助教材。 出版社は、多肢選択問題、フラッシュカード、ダウンロード可能な図、症例サンプルを備えたコンパニオンウェブサイトを挙げている。別冊の Clinical Cases in Immunology を本文と併用することもできる。付録のCD抗原一覧と用語集のおかげで、本書は手早い参照用にも使える。

短所

  • サイトカインの章が後ろにある。 サイトカインの章(第11章)はB細胞とT細胞の章のあとに置かれているが、ヘルパーT細胞の機能やリンパ球の活性化はサイトカインのシグナルに依存している。第9〜10章を読みながら第11章を先読みする必要が出てくるかもしれない。
  • ショートコースであり、全体を網羅するものではない。 約430ページに20章という構成なので、多くのテーマには1つの節しか割かれていない。たとえば第12章は、免疫寛容、自己免疫、自己免疫疾患をまとめて概観している。詳細は総説や他の本で補うようにというのが、著者自身の助言である。
  • 刊行時期。 第8版は2021年初めに刊行された。第1章は新型コロナウイルスとCOVID-19パンデミックに、今後のワクチンの必要性を示す例として触れているだけであり、パンデミックから得られたその後の免疫学的知見や最近の治療法は対象外である。

コースにおける位置づけ

このリストの免疫学の本のなかで、Coico は短い一般向け入門書と本格的な教科書の中間に位置する。Paul Klenerman の The Immune System: A Very Short Introduction は、Coico の詳細に取り組む前に、自然免疫、獲得免疫、記憶の論理をつかむために、数晩で先に読んでおける。Peter Parham の The Immune System は、健康と病気におけるヒトの免疫系に焦点を当てた、同じく簡潔な教科書である。この2冊は互いに代わりとなりうるので、学生は自分に合う説明のほうを選べばよい。

Kuby Immunology は、古典的な実験と最新の実験を通じてこの分野を示し、データに基づく問題も備えている。免疫学の知識がどのように得られたかを理解したい学生に向いており、Coico のあとに進む自然な一歩となる。Janeway's Immunobiology は、学部上級生や大学院生、医学生を対象としたより詳しい解説である。Paul's Fundamental Immunology は研究レベルの問いのための多著者による参考書で、通読するのではなく章ごとに参照するものである。

本書の使い方

本書は、短い授業用テキストを必要とする歯学や看護学の学生を含む生命科学・健康科学の学生と、知識を新たにしたい研究者や臨床医のために書かれている。入門生物学の知識は必要で、第6〜10章には細胞生物学と生化学の知識もある程度役立つ。

  • 中心: 第1〜10章は免疫応答の基本モデルを築くので、順に読むべきである。第10章と並行して、第11章の最初の節を読むとよい。
  • 調節と病気: 第11〜15章は、医学や薬理学に進む人には必須である。第16〜19章は、関心や授業のシラバスに応じて選べばよい。
  • 方法: 第20章は、実験を始める学生なら早めに読むとよいし、論文にフローサイトメトリー、イムノアッセイ、ノックアウトマウスが出てきたときの参照用として後で使ってもよい。
  • 練習: 各章のあとにコンパニオンウェブサイトの多肢選択問題とフラッシュカードを使い、読みながら用語集とCD抗原の付録を参照する。症例に基づいて学ぶには、別冊の Clinical Cases in Immunology が本文と組み合わせて使える。