抗原抗体反応とは何ですか？

抗原抗体反応とは、抗原とそれに対応する抗体との間の特異的結合反応を指します。この反応は体の内と外の両方で起こります。抗原抗体反応のプロセスは、抗原抗体特異的結合と非特異的凝集の 2 つの段階、および親水性コロイドから疎水性コロイドへの変化を含む一連の化学的および物理的変化を経ます。

反応原理

抗体は対応する抗原を特異的に認識し、結合することができます。この結合は体外でも起こり、この特徴的な抗原抗体反応パターンは多くの免疫測定法の基礎となっています。抗原と抗体の相互作用は非共有結合かつ可逆的であり、その特性は多くの化学反応の基本原理に準拠しています。しかし、抗体分子の構造特性と抗原分子構造の多様性により、抗原-抗体結合反応は複雑です。

応用

動物の予防接種

（１）抗原：動物を免疫化することが抗血清を調製するための最初のステップである。免疫化に使用される抗原は、ウイルス、細菌、またはその他のタンパク質抗原です。低分子ホルモンなどのハプテンを使用する場合は、高分子キャリアに結合する必要があります。抗原の使用量については、抗原の種類や動物によって異なり、マウスの場合、1回の注射量は数マイクログラム程度ですが、ウサギやヒツジなど大型の動物の場合は、1回の注射量が数百マイクログラムから数ミリグラムと増加します。

[2] アジュバントと乳化：アジュバントは抗原を注射部位でゆっくりと放出させ、免疫刺激効果を高めるのに役立ちます。アジュバントは完全アジュバントと不完全アジュバントに分けられます。完全アジュバントには、殺菌されたマイコバクテリア（BCG など）またはコリネバクテリウム属菌が含まれています。フロイントアジュバントは試薬会社から購入することもできますし、ラノリンとパラフィン油を1:2～4の割合で混合して調製することもできます。アジュバントと抗原を1:1の割合で混合・乳化することで均一なエマルジョンを形成し、放置後も油水分離は起こりません。

（３）免疫動物：抗血清の調製に一般的に用いられる動物としては、モルモット、ウサギ、マウス、ラットなどがある。大量生産が必要な場合は、ヒツジ、ウマなども使用できる。免疫のために動物が受ける乳剤の量は、マウスの場合は1.0～2.0mL、ウサギの場合は2～4mLである。抗原を用いて動物を免疫化する方法は、動物の種類、抗原の特性、およびアジュバントの使用の有無によって異なります。腹腔内注射 (i.p.)、筋肉注射 (i.m.)、皮内注射 (i.d.)、および皮下注射 (s.c.) は、あらゆる抗原に適しています。これらの経路は主に局所リンパ節を刺激して免疫反応を生じさせ、一次免疫化と免疫ブースター注射の両方に使用できます。静脈注射（iv）は可溶性抗原と分散した単細胞懸濁液にのみ適しており、アジュバントは使用できません。誘発される免疫反応は主に脾臓で発生します。さらに、モノクローナル抗体を調製する際には、直接脾臓注射または体外免疫法も使用することができ、これは微量の抗原の場合に特に実用的です。ヒトモノクローナル抗体の調製では、in vitro 免疫法も一般的に使用されています。体外免疫化では、脾臓細胞または末梢血リンパ球（B 細胞、T 細胞、抗原提示細胞を含む）を抗原とともに体外で培養し、その後骨髄腫細胞と融合します。最初の免疫接種後、より高いレベルの IgG 抗体が形成されるように、さらに 2 ～ 3 回の追加免疫接種が必要です。 2 回の予防接種の間隔は通常 3 ～ 4 週間で、ほとんどの動物に適しています。小型動物の場合は 10 ～ 14 日、大型動物の場合は 2 か月程度です。最後のブースター注射後 1 週間以内に抗血清を採取することで、高レベルの抗体を得ることができます。