半世紀以上にわたる研究により、私たちの体は感染症や病気に対して、昼と夜で実際に異なる反応を示すことが分かっています。
私たちの細胞には、その行動を決定する体内時計があるのではないかと予測されています。
大まかに言えば、免疫細胞は日中に組織へ移動し、夜には体内を循環します。
細菌やウイルスなどの微生物が体に感染すると、免疫システムが直ちに作動します。免疫システムは、感染を察知して排除し、感染によって生じた損傷を修復するよう高度に訓練されています。
免疫システムは、感染が昼に起きても夜に起きても同じように働くと一般に考えられています。しかし、半世紀以上にわたる研究により、私たちの体は実際には昼と夜で異なる反応を示すことが分かっています。その理由は体内時計にあり、免疫細胞を含め体内のすべての細胞が時刻を把握できるためです。
体内時計は、私たちが生き延びるために数百万年かけて進化してきました。体内のすべての細胞には、その濃度によって時刻を示すタンパク質の集合があります。昼か夜かを把握できることで、体は機能や行動（食事をとりたい時期など）を正しい時刻に合わせて調整できます。
体内時計は、細胞の機能に24時間周期のリズム（「概日リズム」とも呼ばれます）を生み出すことでこの働きを担っています。例えば、体内時計により、メラトニンは夜になってから分泌されるようになっています。メラトニンには眠気を催す作用があり、睡眠の時間であることを知らせるためです。概日リズム）。
免疫システムは、感染や損傷の兆候を探して体内を絶えず巡回している、さまざまな種類の免疫細胞で構成されています。しかし、一日のうちのどの時間帯にそれらの細胞がどこに存在するかを決めているのは、体内時計なのです。
大まかに言えば、免疫細胞は日中に組織へ移動し、夜には体内を循環します。この免疫細胞の概日リズムは、感染の可能性が高い時間帯に、免疫細胞が攻撃に備えて組織内に直接存在するよう進化した可能性があります。
夜になると、免疫細胞は体内を循環し、リンパ節に立ち寄ります。そこで細胞は、感染症を含め、日中に遭遇したものの記憶を蓄積します。これにより、次に同じ病原体と遭遇した際に、感染に対してより良く反応することができるようになります。
体内時計が免疫システムを制御していることを踏まえると、ウイルスに感染した時間帯によって、どれほど重症化するかが左右されることを示す研究があるのも驚くことではありません。ウイルスに感染すると、インフルエンザや肝炎などの場合、重症化の程度に影響し得ます。正確な時間帯は、対象となるウイルスによって異なる可能性が高いと考えられます。
また、薬の服用時間によって薬の効果が変わることを示す別の研究もあります。ただし、これも対象となる薬によって異なります。例えば、コレステロールは睡眠中に体内で生成されるため、就寝直前に作用時間の短いスタチン系薬剤（コレステロール低下薬）を服用すると、最も効果が得られることが分かっています。また、時間帯によって、特定の種類の免疫細胞の働きが変わることも示されています。
体内時計とワクチン
ワクチン（特定の病原体に対する免疫の「記憶」を作り出すもの）が体内時計の影響を受け、ワクチン接種時間帯によっても効果が変わることを示す証拠が増えつつあります。
例えば、2016年に65歳以上の成人250人以上を対象に実施された無作為化試験では、インフルエンザワクチンを午前中に接種する（午前9時から11時）と、午後に接種した場合（午後3時から5時）と比べて、抗体反応が強いことが示されました。
さらに最近では、20代半ばの人々を対象とした研究で、BCG（結核）ワクチンを午前8時から9時の間に接種した人は、正午から午後1時の間に接種した人と比べて免疫反応が高まったことが示されました。そのため、一部のワクチンについては、早朝に接種することでより強力な反応が得られる可能性があるという証拠があります。
午前中にワクチンを接種すると免疫反応が向上する理由の一つとして、体内時計による睡眠の制御が関係している可能性があります。実際に、研究では、ワクチン接種後に十分な睡眠をとることは、A型肝炎の場合、免疫反応を高めることが分かっています。接種後に睡眠時間が制限された人と比べ、十分に睡眠をとった人では、長期的な免疫を提供するワクチン特異的な免疫細胞の数が増えるためです。
なぜ睡眠がワクチン反応を高めるのかは、まだ完全には解明されていません。しかし、体内時計が睡眠中の免疫細胞の機能と位置を直接制御していることが関係している可能性があります。例えば、眠っている間に体内時計が免疫細胞をリンパ節へ送り、日中に遭遇した感染症について学習させ、その「記憶」を形成させているのかもしれません。
もちろん、これが現在のパンデミックや世界的なワクチン接種プログラムとどのように関係するのかという疑問も生じます。私たちの免疫の体内時計の働きは、COVID-19に感染するかどうかに関して重要となる可能性があります。興味深いことに、SARS-CoV-2というCOVIDウイルスが細胞内に侵入することを可能にする受容体は、体内時計によって制御されています。
実際、気道を覆う細胞では、この受容体の量が特定の時間帯に多く存在します。このため、一日の特定の時間帯にCOVID-19に感染しやすくなる可能性がありますが、その点を確かめるにはさらなる研究が必要です。
COVID-19ワクチンを接種する時間帯が免疫反応に影響するかどうかは、まだ明らかになっていません。多くのCOVID-19ワクチン（ファイザーとモデルナはいずれも90%超の有効性を報告しています）の有効性が高いこと、そしてワクチン接種を急ぐ必要があることを踏まえると、人々は可能な時間帯であればいつでも接種すべきです。
しかし、インフルエンザワクチンのように有効性がそれほど高くない現在および将来のワクチンや、高齢者など免疫反応が弱い人々に使用されるワクチンの場合は、より精密な「時間指定」のアプローチを用いることで、より良い免疫反応が得られる可能性があります。
