Neutralizing antibody and its assay

抗体 antibody と免疫グロブリン immunoglobulin

「抗体 antibody」という用語から下記の構造の分子を思い浮かべることでしょう．

厳密には，物質としての分子を指す場合は「免疫グロブリン immunoglobulin」と呼ぶべきでしょう．

「抗体」とは，何らかの抗原 antigen（の表面の特定のエピトープ epitope）に結合する能力がある免疫グロブリンを指します．

分子の呼称が「免疫グロブリン immunoglobulin」，その抗原（エピトープ）結合機能に目を向けた呼称が「抗体 antibody」と言えるでしょう．

そもそもグロブリン globulin とは

そもそもグロブリン globulin とは何でしょう？

Wikipedia記事の引用で恐縮ですが，無数にあるタンパク質を分類する古典的な方法に「球状タンパク質 globular protein」「繊維状タンパク質 fibrous protein」「天然変性タンパク質 disordered protein」「膜タンパク質 membrane protein」の4種があるそうです．何でも19世紀に遡る分類法だそうで．

Wikipedia: Globular protein

このうち「球状タンパク質 globular protein」はさらに「グロビン globin」「アルファグロブリン alpha globulin」「ベータグロブリン beta globulin」「ガンマグロブリン gamma globulin」「アルブミン albumin」に分類されます．

19世紀～20世紀初頭の化学研究は電気泳動などが主流だったようです．

ヒトの血清を電気泳動したところ，ある程度のかたまりがいくつか観察されたので，ギリシャ文字を使って命名したんですね． https://en.wikipedia.org/wiki/Globulin#/media/File:Electrophoresis.png

• タンパク質 protein
  • 球状タンパク質 globular protein
  • 繊維状タンパク質 fibrous protein
  • 天然変性タンパク質 disordered protein」「膜タンパク質 membrane protein」

分子としての免疫グロブリン immunoglobulin

免疫グロブリンは下記の構造をしています．

左右対称の構造には，H鎖 heavy chain（図の青色と黄色） と L鎖 light chain（図の緑色と赤色）があります．より長く分子量がより大きい（重い heavy）H鎖は，左右一対で「Y」の字のような形を作っています．より短く分子量がより小さい（軽い light）L鎖は，「Y」の上側を挟むように付いています．

可変領域 variable domain，定常領域 constant region，抗原結合部位 antigen-binding region

H鎖とL鎖それぞれの先端は，抗原（のエピトープ）の形に応じて分子構造がダイナミックに変化する領域であり，「可変領域 variable domain」と呼びます（図の「V_H」および「V_L」）．

可変領域以外のH鎖およびL鎖を「定常領域 constant domain」と呼びます．

V_HとV_Lが組み合わさった箇所で抗原（のエピトープ）に結合します．これを「抗原結合部位 antigen-binding region」と呼びます．

H鎖のアイソタイプ isotype

H鎖の分子構造にはアイソタイプ（同形）が5種類あることがわかっています．5種類のアイソタイプは下記のとおり命名されています．

H鎖のアイソタイプ
γ ガンマ
α アルファ
μ ミュー
δ デルタ
ε エプシロン

ギリシャ文字のアルファベットは「α，β，γ，δ，ε，ζ，……」で，「μ」は12番目です．

5種類がなぜこのような命名なのか，もしアルファベット順ならなぜβがなくて飛び番（？）のμが含まれているのか？

それは次のサブクラスの項で説明しましょう．

免疫グロブリンのサブクラス

上記5つのH鎖アイソタイプに従って，免疫グロブリンもまた5つのサブクラスに分類されています．

H鎖のアイソタイプ	免疫グロブリンのサブクラス
γ ガンマ	IgG
α アルファ	IgA
μ ミュー	IgM
δ デルタ	IgD
ε エプシロン	IgE

こちらの論文によると，

Black CA. A brief history of the discovery of the immunoglobulins and the origin of the modern immunoglobulin nomenclature. 1997;(July 1996):65-69. doi:10.1038/icb.1997.10

，種々教科書等を調べましたが不明でした．命名理由が判明し次第追記します．

用語

• 中和抗体 neutralizing antibody
• 中和抗体価 neutralizing antibody titer
• 中和反応 neutralization reaction
• 中和試験 neutralization test
• 中和アッセイ neutralization assay