樹状細胞（DC）は、樹のような形をしていることからその名が付けられたもので、適応免疫反応を開始する役割を担っており、免疫系の「尖兵」として機能しています。 ポール・ランゲルハンスが1868年に初めてヒトの皮膚にDCを発見したが、皮膚神経細胞と考えられていた。 DCは骨髄（BM）由来の白血球で、最も強力な抗原提示細胞である。 DCは、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（GM-CSF）やFlt3リガンドなどの成長因子を様々に組み合わせて、BMや血液からin vitroで増殖させることもできる。 DCは、抗原を捕捉して処理することに特化しており、タンパク質をペプチドに変換して、T細胞が認識する主要組織適合性複合体（MHC）分子に提示する。 DCは、骨髄性DCや形質細胞性DCなどの異種細胞であり、すべてのDCが抗原を取り込み、処理し、ナイーブなT細胞に提示する能力を持っているが、DCのサブタイプには異なるマーカーがあり、位置、移動経路、詳細な免疫学的機能、およびDCの生成における感染や炎症刺激への依存性が異なる。 適応免疫反応の発達において、DCの表現型と機能は、寛容、記憶、偏向T-ヘルパー1（Th1）、Th2、Th17の分化を開始する上で非常に重要な役割を果たします。
自然免疫と適応免疫をつなぐDC
DCは細胞質に多数の突起を持っているため、表面積が大きく、T細胞、ナチュラルキラー細胞、好中球、上皮細胞など、周囲の多くの細胞と密接に接触することができます。 例えば、実験的には、100〜3000個のT細胞を刺激するのに必要なのは1個の成熟DC（mDC）だけである。 DC前駆体は、骨髄から血流に乗ってほとんどすべての非リンパ組織に移動し、そこで未熟な状態（iDC）で、エンドサイトーシス、マクロピノサイトーシス、ファゴサイトーシスによって継続的に環境をサンプリングして生息している。 iDCは、明らかな感染や炎症がなくても、上皮のタイトジャンクションを介してプロセスを拡張し、抗原の捕捉率を高めることができる。 病原体が侵入すると、常駐するiDCはパターン認識受容体（TLRなど）を介して侵入者を検知し、抗原を捕捉して素早く組織を離れる。 CCL19やCCL21などの多くのケモカインに反応して、細胞内を這い回り、リンパ管の内皮を通過して、排出先のリンパ節（LN）に移動する。 末梢組織から移動する間に、DCは表現型と機能の成熟を遂げる。 特に、CD80、CD86、ケモカイン受容体CCR7などの共刺激分子の発現が増加し、TNF-αやIL-12などの炎症性サイトカインを分泌しながら、抗原の捕捉を停止することが顕著である。 LNの莢膜下洞に到達したDCは、T細胞ゾーンに移動する。
Figure 1. 樹状細胞のモルフォロジー。 左：LPSで成熟したマウスのBM由来DC。
DC免疫療法
DCの免疫制御能力を利用することで、がんや自己免疫疾患の治療や移植拒絶反応の予防に大きな期待が寄せられています。 DCを操作することで、宿主の免疫防御力を高めるための最も効果的なアジュバントに変えることができます。 癌の場合、腫瘍はIL-10などの抗炎症性サイトカインを分泌することでDCを抑制し、その結果、局所のDCが抑制性T細胞を形成するように仕向けていることがわかっている。 このようなメカニズムを覆すためには、生体外でDCを生成し、腫瘍抗原を負荷して、腫瘍細胞に対する宿主の免疫力を高めるために再注入することが考えられる。 このようにして作られたDCワクチンは、副作用が少なく安全であり、一部の患者には有効であることが証明されている。 この他にも、様々な疾患にDCを利用する方法が報告されており、現在臨床試験が行われています。