体内環境の維持と免疫（知識）の問題
遺伝的に同一なマウスの系統として、A系統・B系統・C系統の3つを用意し、A系統のマウスに皮膚片を移植する実験 1〜6 を行った。A系統のマウスどうしは遺伝的に同一であり、A系統のマウスから取り出したリンパ球や血清を別のA系統のマウスに注射しても、それ自体が拒絶されることはないものとする。結果は次の表のとおりであった。
| 実験 | 皮膚片を移植されたA系統のマウス | 移植した皮膚片 | 結果 |
|---|---|---|---|
| 1 | 何も処理していないマウス | A系統 | 脱落せず生着した |
| 2 | 何も処理していないマウス | B系統 | 約10日で脱落した |
| 3 | 実験2でB系統の皮膚片を脱落させてから1か月後のマウス | B系統 | 約5日で脱落した |
| 4 | 実験2でB系統の皮膚片を脱落させてから1か月後のマウス | C系統 | 約10日で脱落した |
| 5 | 何も処理していないマウスに、実験2のマウスから取り出したリンパ球を注射したもの | B系統 | 約5日で脱落した |
| 6 | 何も処理していないマウスに、実験2のマウスから取り出した血清を注射したもの | B系統 | 約10日で脱落した |
この実験結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
- ア 2回目の移植で拒絶が速くなったのは、食作用などの自然免疫が全体として強まったためであり、一度皮膚片を拒絶したマウスでは、どの系統の皮膚片に対しても拒絶が速くなる。
- イ 拒絶を速める性質は血清によってほかの個体に移すことができるので、この拒絶には血清中の抗体が主にはたらいている。
- ウ A系統のマウスは、自分と同じA系統の皮膚片も異物として認識し、B系統の皮膚片と同じくらいの日数で排除する。
- エ B系統の皮膚片を一度拒絶したマウスには、B系統の皮膚片に対する免疫記憶が残り、その性質はリンパ球によってほかの個体に移すことができる。
この問題で使うもの
- 免疫記憶とワクチン・血清療法（説明と入口の問題）
- 獲得免疫（体液性免疫・細胞性免疫）（説明と入口の問題）
この問題を解けるようになるまで（6 技能）
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
1回目と2回目の移植で拒絶までの日数がどう変わるか、また何を注射すると効果が移るかに注目し、獲得免疫の特徴（特異性・免疫記憶）と結びつけて考えよう。
ヒント 2
実験3と4の比較から「効果が特定の系統だけに現れるか」、実験5と6の比較から「効果を移せるのはリンパ球か血清か」がわかる。
ヒント 3
実験1でウ、実験4でア、実験6でイがそれぞれ結果と合わないことを確かめよう。
答えと解説
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エ
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解説を読む
表の結果を順に読み取る。
・実験1：A系統の皮膚片はA系統のマウスで生着した。自己の細胞は非自己と認識されず、排除されない（免疫寛容）。
・実験2と3の比較：B系統の皮膚片は、1回目は約10日、2回目は約5日で脱落した。2回目の拒絶が速く強いのは、1回目の反応でB系統の皮膚片の抗原を認識したリンパ球の一部が記憶細胞として残り、2回目に速やかにはたらいたため（二次応答）である。
・実験4：同じマウスでも、初めて移植したC系統の皮膚片の拒絶は約10日で、1回目と変わらない。したがって拒絶が速くなる効果はB系統に対してだけ現れる、特異的なものである。
・実験5と6の比較：リンパ球を注射すると、初めてB系統の皮膚片を移植されたマウスでも約5日で拒絶した。一方、血清（抗体を含む）を注射しても約10日で、効果がなかった。よって、拒絶を速める性質はリンパ球によって移すことができ、血清では移せない。
移植片の拒絶は、キラーT細胞が移植された細胞を直接攻撃する細胞性免疫が中心であり、その記憶はT細胞（記憶細胞）に保持される。この結果と合うのはエである。
各選択肢の検討：
・ア：誤り。実験4でC系統の皮膚片の拒絶は約10日のままで速くなっていないので、自然免疫が全体として強まったという説明や「どの系統に対しても速くなる」は結果と矛盾する。
・イ：誤り。実験6で血清を注射しても拒絶は約10日のままであり、血清では拒絶を速める性質を移せていない。
・ウ：誤り。実験1でA系統の皮膚片は生着しており、自己の皮膚片は排除されていない。
・エ：正しい。実験2〜4から、B系統に特異的な免疫記憶が残ることがわかり、実験5からその性質をリンパ球で移せることがわかる。
別解
各実験の結果を整理する。
実験1：同系統（A→A）の皮膚片は生着する。自己と同じ組織は異物として認識されない。
実験2：B系統の皮膚片は約10日で脱落する（一次応答）。
実験3：一度B系統を拒絶したマウスは、B系統の皮膚片を約5日で拒絶する（二次応答）。免疫記憶が成立している。
実験4：C系統の皮膚片は約10日で脱落する。拒絶が速くならないので、記憶はB系統に特異的である。
実験5：実験2のマウスのリンパ球を注射すると、B系統の皮膚片の拒絶が約5日に速まる。記憶はリンパ球（T細胞）で移せる。
実験6：血清を注射しても約10日のままである。血清（抗体）では記憶は移せない。したがって、この拒絶には主に細胞性免疫がはたらく。
選択肢の検討：
ア：誤り。実験4でC系統への拒絶は速くならないので、「どの系統に対しても速くなる」は誤り。また、自然免疫ではなく特異的な獲得免疫（記憶）による。
イ：誤り。実験6で血清では拒絶を速める性質を移せなかった。
ウ：誤り。実験1でA系統の皮膚片は生着した。
エ：正しい。実験3でB系統に対する免疫記憶が成立し、実験5でリンパ球によってその性質を移せることが示された。
よって答えはエ。