フローサイトメトリーでは、細胞の表面にある「目印」を利用して細胞の種類を見分けます。
この目印となる分子が CD抗原 です。
この記事では、CD抗原とは何か、そしてフローサイトメトリーでどのように利用されるのかを解説します。
CD抗原とは
免疫細胞の表面には、それぞれ特徴的なタンパク質が存在します。
これらのタンパク質は、細胞の種類を識別する目印となります。
この目印となる分子を CD抗原 と呼びます。
CDとは「Cluster of Differentiation」の略で、もともとは同じ分子を認識するモノクローナル抗体のグループを国際的に分類するために付けられた名称です。
現在では、その抗体が認識する細胞表面分子そのものも、CD抗原（CD分子）と呼ばれています。
CD抗原は細胞の「名札」
CD抗原は、細胞に付いている 名札のようなものです。このCD抗原のパターンと細胞の大きさ・内部構造の情報を組み合わせて細胞を識別することができます。
このように、各細胞はそれぞれ特徴的なCD抗原を持っていたり、持っていなかったりします。
フローサイトメトリーでは、散乱光（FSC/SSC）と蛍光標識抗体からの蛍光シグナルを同時に測定します。
なぜCD抗原が必要なのか
血液中には多くの免疫細胞があります。
例えば
- T細胞
- B細胞
- NK細胞
- 単球
- 好中球
しかし顕微鏡で見ると、リンパ球は全部ほぼ同じ形です。
つまり見た目では区別できません。
そこで使うのがCD抗原です。
ミニコラム:なぜCDという番号なのか？
昔、免疫研究者たちは「この抗体は同じ分子を認識しているのでは？」という抗体を集めて分類しました。
その時の国際会議でCluster of Differentiationという名前が付けられました。
意味は
分化を区別するための分類
です。
そして
- CD1
- CD2
- CD3
- CD4
- CD5
のように番号が付けられました。
現在までに CD1 から CD371 まで多くのCD分子が定義されており、今も新しい分子が追加されています。
フローサイトメトリーでCD抗原を調べる方法
フローサイトメトリーでは、蛍光標識した抗体を使います。
抗体は特定のCD抗原に結合する性質があります。
この抗体に蛍光色素を結合させておくことで、抗体がCD抗原に結合した細胞を蛍光で検出することができます。
フローサイトメーターではレーザー光を当てて蛍光色素を励起し、その蛍光シグナルを検出することでCD抗原を測定します。
イメージでいうと蛍光色素は、マッチの頭のようにレーザー光を受けると特定の光を発する性質を持っています。ただし、燃えるわけではなく光を出す現象です。
フローサイトメトリーでCD抗原を測る理由
フローサイトメトリーでは、CD抗原を認識する抗体（CD抗体）に蛍光色素を標識した蛍光抗体を用いて細胞を染色します。
リンパ球のCD抗原に対応する抗体は、下記のように分類することができます（一例）。
CD抗原の組み合わせ
フローサイトメトリーでは、CD抗原の陽性・陰性の組み合わせによって細胞の種類を識別します。
ミニコラム：CD16とCD56について
NK細胞のマーカーとして、CD16やCD56がよく使われます。
NK細胞は一般的にCD3陰性、CD16陽性、CD56陽性という特徴を持っています。
ただし注意点として、CD16はNK細胞だけに存在する分子ではありません。
CD16（Fcγ受容体）は単球や好中球などにも発現していることがあります。
そのため臨床検査ではCD3陰性かつCD16/CD56陽性という組み合わせでNK細胞を同定します。
リンパ球の分類のまとめ
ここまで説明してきたCD抗原の組み合わせを整理すると、リンパ球は次のように分類できます。
このようにフローサイトメトリーでは、CD抗原の組み合わせを調べることでリンパ球の種類を識別します。
研究・臨床での活用
フローサイトメトリーは主に次のような場面で利用されます。
① 免疫状態の確認
例：HIV感染ではCD4陽性T細胞が減少します。
② 急性骨髄性白血病の診断
例：CD34＋、CD117＋、CD13＋ などのマーカーは急性骨髄性白血病（AML）でよく見られ、他のマーカーや形態・遺伝子検査と合わせて診断に用いられます。
③ 免疫細胞の解析
- T細胞の割合
- B細胞の割合
- NK細胞の割合
CD抗原とは、免疫細胞の表面にある目印となるタンパク質であり、フローサイトメトリーではこのCD抗原の組み合わせを利用して細胞の種類を識別します。
まとめ
- フローサイトメトリーでは、CD抗原の陽性・陰性の組み合わせを利用して細胞の種類を識別します。
- CD抗原とは、免疫細胞の表面に存在する特徴的なタンパク質です。
- フローサイトメトリーでは抗原抗体反応を利用し、CD抗原に特異的に結合するCD抗体（蛍光抗体）を反応させます。
- 各細胞にはそれぞれ特徴的なCD抗原があり、例えばT細胞ではCD3が陽性になります。
今日のおさらい
～ちょっと考えてみよう～
Q1：CD3＋、CD4＋、CD8－ のとき、この細胞は何と判別されるでしょうか？
答え
ヘルパーT細胞
次回はフローサイトメトリーでよく使われる
CD4とCD8のドットプロットの読み方について解説します。
