胚中心でB細胞を追跡し抗体の進化を解明 ^{CEFR B2}

研究チームは、すべての競合B細胞が同一の未変異抗体配列から始まるように遺伝的に設計したマウスを用い、免疫化で胚中心形成を誘導して競争過程を観察しました。多光子顕微鏡とレーザーを使った光活性化により、119の胚中心にまたがる何千もの個々のB細胞を単独で追跡し、配列解析を行いました。

研究者は詳細なB細胞系統図を構築し、大規模変異解析（Deep Mutational Scanning、DMS）でほぼすべてのアミノ酸置換を抗体性能に結びつける変異辞書を作成しました。これにより細胞のDNA配列から結合強度や構造的安定性を推定できるようになりました。

解析では、個々の胚中心レベルでは進化が多くの場合ランダムに見え、ある胚中心でクローン爆発が起きる一方で別の胚中心では多数の系統が競い合っていました。しかし、多くの胚中心で雑音のある選択が何千回も繰り返されることで、一貫して高親和性の抗体が生じるという結論に達しました。さらに免疫系は機構的に起きやすい変異を好み、必ずしも最も強い抗体をもたらす変異だけが選ばれるわけではないことが示されました。

こうした発見は胚中心の働きに関する従来の考えを見直すものであり、インフルエンザやHIVのような急速に変異する病原体に対するワクチン設計や進化研究に示唆を与える可能性があります。出典: Rockefeller University