赤ちゃんや子どもは成長するにつれ、免疫系も成熟します。
そのため、科学者がさまざまな年齢層のワクチンに対する免疫反応を研究することが重要です。
たとえば、5～11歳の子どもに使われる新型コロナウイルス感染症ワクチンは、12～16歳の子どもには異なる効果をもたらします。
以下では、免疫学者があらゆる年齢層の人に対するワクチンの働きを解説します。
人間は生まれたばかりのころはとても無力で、成長の余地がたくさんあります。歩き方などの技能を学ばなければならないのと同じように、免疫系も感染症から身を守る方法を学ぶ必要があります。時間がたつにつれて、免疫系はさまざまな段階を経て成熟します。それは、はいはいから立つこと、歩くこと、走ることへと進んでいく過程によく似ています。
科学者がさまざまな年齢層のワクチンに対する免疫反応を研究する理由の一つがこの過程です。たとえば、新型コロナウイルス感染症ワクチンを5～11歳と12～16歳の子どもで別々に試験するのもそのためです。医師は、副作用を最小限に抑えながら最も高い予防効果をもたらす接種量を使いたいと考えています。その量は、免疫系がどの程度発達しているかに応じて、どのように働くかによって決まります。外見からそれを知ることはできません。
私は免疫学者です。ここでは、小児患者と成人患者に、あらゆる年齢層の人に対してワクチンがどのように働くのかを説明する方法をご紹介します。
免疫系を構成する二つの部分
免疫系の成熟は出生後まもなく始まります。
生まれたとき、主な免疫防御は、胎盤や母乳を通じて母親から受け取る抗体によるものです。これらは「受動免疫」と呼ばれる免疫をもたらします。新生児の獲得免疫系――自分自身の抗体を作る免疫系の部分――は、まだ本格的に機能していません。この過程はすぐに始まりますが、獲得免疫系が完全に成熟するまでには何年もかかることがあります。
幸いなことに、生まれたときから「自然免疫系」も備わっており、生涯にわたって機能します。獲得免疫系とは異なり、感染症と闘い健康を促進するために学習する必要はありません。自然免疫系がなければ、人はもっと早く、もっと頻繁に病気にかかるでしょう。
自然免疫系は皮膚や粘膜から始まります。細菌などの病原体がこうした物理的な障壁を越えると、異物を分解する酵素が待ち構えています。さらに、自分自身ではないものを探して侵入者を殺す特殊な細胞があり、食細胞と呼ばれる別の細胞は侵入者を飲み込みます。
つまり、自然免疫系は体にとって最初に対応する防御機構です。少しの時間を稼いでくれます。その後、獲得免疫系が加わり、闘いに参加します。
ワクチンや感染によって免疫を獲得すると、獲得免疫系は自ら抗体を積極的に作り始めます。抗体は吸盤のように働くタンパク質で、ウイルスや細菌にくっつき、体が病原体をより早く排除し、感染の拡大を防ぐのを助けます。抗体は特定の侵入者を見分けて無力化するように特化しています。
獲得免疫系は新たな感染症を学習したり、長い間遭遇していなかった感染症を思い出したりできます。
ワクチンは免疫系の発達を考慮している
乳児が階段やプール周辺の安全対策がされていなくても歩き方を学ぶのと同じように、免疫系はワクチンなしでも侵入してきたウイルスを抑え込む方法を学べます。しかし、その場合はけがをする危険がはるかに高くなります。
ワクチンは、特定の病原体を認識して闘う抗体の生成を促します。初めて感染するよりも安全な方法で病原体に対処できるようにするのです。ワクチンの効果は、接種に対して作られる抗体の量とその効果、そしてワクチンの安全性によって決まります。
研究者がさまざまな年齢層に合わせてワクチンの接種量を微調整する際には、発達段階ごとに免疫系のどの部分が機能していて、どの部分がまだ十分に働いていないのかを把握する必要があります。一部のワクチン――新型コロナウイルス感染症ワクチンなど――が、異なるスケジュールで試験・承認されるのは、そのためでもあります。対象は大人、10代、子ども、赤ちゃんです。
乳児向けワクチンの多くは、数か月にわたり同じ種類の注射を何度か受ける一連の接種として行われます。この年齢の赤ちゃんの獲得免疫系は、物忘れをしたり、指示を聞かなかったりしがちです。立って歩こうとするときに赤ちゃんがよろめくのと同じです。接種のたびに、免疫系のあらゆる側面が強化され、働きが向上し、感染を引き起こす病原体から身を守る力が高まります。
4歳から若年成人期にかけては、免疫系の反応がより強く、記憶を失いにくい傾向があります。この時期に人々がアレルギーの大半を発症する傾向があるのは偶然ではありません。新型コロナウイルス感染症に対するファイザー製ワクチンでは、5～11歳の子どもは、12歳以上に用いる量の3分の1の接種量でも、同程度の免疫反応と安全性が得られることが研究者によって確認されました。
科学者はワクチンを研究する際、通常18～55歳の患者から試験を始めます。成人の免疫系は成熟しており、有害反応があれば確実に報告してくれると期待できるからです。成人層で何が起きるかを見ることは、ワクチンを他の人に投与した場合に起きうることを医師が予測し、若年層に見られる副作用に注意するうえでも役立ちます。
55歳前後になると、獲得免疫系は再び弱まり、記憶力も低下し始めます。ある意味では、発達途中の乳児の免疫系に近づきます。幸い、ワクチンの追加接種は高齢の患者に素早く免疫を思い出させることができます。歩くことや走ることを長年身につけていても、うっかり転倒するのを防ぐ手助けが必要な場合があるのと同じです。
結局のところ、ワクチンは免疫系が学ぶための最も安全な環境を提供します。年齢層ごとに接種量を調整することで、それぞれの患者が必要な量だけを受けられるようになります。
