PD-1 PD-L1とは？がん免疫療法の仕組み

PD-1 PD-L1は、免疫が暴走しないようにブレーキをかける仕組みの中心にある2つの分子です。PD-1はT細胞側にある受容体、PD-L1はその結合相手（リガンド）にあたります。がん細胞はこのブレーキを悪用し、免疫の攻撃から逃れようとします。この記事では、2つの分子の関係から、免疫チェックポイント阻害薬やPD-L1検査の役割まで、がん免疫療法の土台となる知識を整理します。専門用語は初めての方にもわかるように、順を追って説明します。

PD-1 PD-L1とは？免疫のブレーキ役を担う2つの分子

PD-1とPD-L1は、免疫の働きすぎを抑える「免疫チェックポイント」と呼ばれる安全装置を構成する分子です。免疫は体を守る強力な仕組みですが、強すぎると自分自身の正常な細胞まで攻撃してしまいます。そのアクセルとブレーキのうち、ブレーキ側を担うのがこの2つの分子です。

PD-1とPD-L1の関係を初めて図で見たとき、私はブレーキペダルと、それを踏み込む足のような関係だと感じました。PD-1というペダルが踏まれると、T細胞は攻撃をゆるめます。踏むのがPD-L1という足の役割です。両者がそろって初めて、ブレーキが効きます。

PD-1は「Programmed cell death 1」の頭文字からきた名前です。名前だけ見ると難しく感じますが、働きはシンプルで、行き過ぎた攻撃をなだめる調整役です。免疫は敵を倒す力と、味方を傷つけない配慮の両方が求められます。PD-1とPD-L1は、その配慮の側を担当していると考えるとイメージしやすくなります。この基本を押さえておくと、後半の治療の話がぐっと理解しやすくなります。

PD-1とは（T細胞側の受容体）

PD-1は、主にT細胞などの免疫細胞の表面にあらわれる受容体です。T細胞が敵を攻撃するために活性化すると、その表面にPD-1が増えてきます。これはアクセルを踏んだあとに、暴走を防ぐブレーキを準備するような働きです。

PD-1に抑制の合図が届くと、T細胞は攻撃の勢いを落とします。健康な体では、この仕組みが自己免疫疾患やアレルギーのような過剰反応を防いでいます。免疫の暴走を防ぐ、いわば安全装置。ここは正しく働けば体を守る大切な仕組みです。

PD-L1とは（PD-1に結合するリガンド）

PD-L1は、PD-1に結合するリガンド（結合相手の分子）です。もともとは胎盤や一部の臓器など、免疫の攻撃を避けたい正常組織にも見られます。妊娠中の胎児を母体の免疫から守る働きなど、体にとって必要な役割も担っています。

問題になるのは、多くのがん細胞がこのPD-L1を自分の表面に多く出せる点です。ここで鍵になるのが、PD-L1という分子。次の章で、がんがこの分子をどう悪用するのかを見ていきます。

PD-1とPD-L1が結合するとなぜ免疫が働かなくなるのか

PD-1とPD-L1が結合すると、T細胞に「攻撃をやめよ」という抑制シグナルが伝わり、がんへの攻撃が止まります。この結合が、免疫チェックポイントというブレーキの実体です。

流れを順番に見てみます。まずT細胞が異常な細胞を見つけ、攻撃態勢に入ります。攻撃を続けるとT細胞の表面にPD-1が増えます。相手側の細胞がPD-L1を出していると、PD-1とPD-L1ががっちり結びつきます。すると抑制の合図が入り、T細胞は攻撃をゆるめ、やがて「疲弊」と呼ばれる状態になります。

• T細胞が異常な細胞を認識して活性化し、表面にPD-1が増える
• 相手の細胞表面のPD-L1とPD-1が結合する
• T細胞に抑制シグナルが入り、攻撃力が下がって疲弊する

正常な体では、この一連の流れが炎症の行き過ぎを防ぎます。ところが、がん細胞が同じブレーキを使うと、免疫から逃れる抜け道になってしまいます。

がん細胞はPD-L1を使ってどう免疫から逃れるのか

がん細胞はPD-L1を多く出すことで、攻撃してきたT細胞のPD-1にブレーキをかけ、免疫の監視から逃れます。これは「免疫逃避」と呼ばれる、がんの代表的な生き残り戦略の一つです。

本来、免疫はがん細胞のような異常な細胞を見つけて排除します。しかし、がん細胞がPD-L1という「攻撃をやめて」のサインを掲げると、近づいたT細胞は力を失います。結果として、がんは免疫の目をかいくぐって増えていきます。

取材や資料を読み込む中で私が印象に残ったのは、がんが新しい武器を作るのではなく、体がもともと持つブレーキを乗っ取っている点でした。だからこそ、そのブレーキを外すという発想が治療につながります。国立がん研究センターのがん情報サービス（免疫療法）でも、免疫チェックポイント阻害薬はこの仕組みに着目した治療として説明されています。

免疫チェックポイント阻害薬（抗PD-1／抗PD-L1抗体）の仕組み

免疫チェックポイント阻害薬は、PD-1とPD-L1の結合を妨げてブレーキを外し、T細胞が再びがんを攻撃できる状態を目指す薬です。大きく分けて、T細胞側のPD-1に働く抗PD-1抗体と、がん細胞側のPD-L1に働く抗PD-L1抗体があります。

抗PD-1抗体は、T細胞のPD-1に先回りして結合し、PD-L1がくっつくのを邪魔します。抗PD-L1抗体は、がん細胞側のPD-L1をふさぎ、PD-1と結びつかないようにします。どちらもブレーキの結合を外す点は同じで、T細胞の攻撃力を取り戻す助けをします。

日本国内でも、複数の抗PD-1抗体・抗PD-L1抗体が医薬品として承認され、いくつかのがん種で使われています。ただし、どの薬がどの患者に向くか、効果がどの程度期待できるかは一人ひとり異なります。適応や効果、副作用の見通しは主治医が総合的に判断します。ここでは特定の商品名の効きめを断定しません。実際の治療については、必ず担当の医師にご相談ください。

なお、PD-1やPD-L1と並んでよく知られる免疫チェックポイントに、CTLA-4という分子があります。作用する場所やタイミングが異なるため、あわせて理解しておくと全体像がつかみやすくなります。詳しくはCTLA-4とはの記事で解説しています。

PD-L1検査（コンパニオン診断）とは何を調べるのか

PD-L1検査は、がん組織にPD-L1がどのくらい出ているかを調べ、免疫チェックポイント阻害薬が向くかを判断する参考にする検査です。薬の効きやすさを見きわめる手がかりの一つとして使われます。

検査では、手術や生検で採ったがん組織を特殊な染色（免疫染色）で調べます。PD-L1を出している細胞の割合を数値化し、TPSやCPSといった指標であらわします。この数値が高いほど、一般には免疫チェックポイント阻害薬が働きやすいと考えられています。

特定の薬を使う前に、その薬に対応した検査が求められることがあります。こうした検査はコンパニオン診断と呼ばれ、薬と検査がセットで用いられます。ただし、PD-L1の数値だけで治療が決まるわけではありません。がんの種類や進行度、全身の状態を含めて、治療選択はあくまで主治医の判断。数値は判断材料の一つと考えてください。

免疫チェックポイント阻害薬で注意したい副作用（irAE）

免疫チェックポイント阻害薬は免疫のブレーキを外すため、正常な組織まで攻撃してしまう免疫関連の副作用（irAE）が起こることがあります。効果とあわせて、副作用の見張りが欠かせません。

irAEは、体のさまざまな場所にあらわれます。あらわれ方や重さには個人差があり、早めに気づいて対応することが大切です。代表的なものを挙げます。

• 皮膚の症状（発疹・かゆみ）
• 消化器の症状（下痢・腹痛をともなう大腸炎）
• 肺の症状（息切れ・せきをともなう間質性肺炎）
• 肝臓の症状（肝機能の異常）
• ホルモンの症状（甲状腺機能の低下による疲労感など）

irAEは、投与中だけでなく、治療が終わってしばらくたってからあらわれることもあります。だからこそ、治療の前に副作用の知識を持ち、体の変化を記録しておく姿勢が役立ちます。発熱やだるさ、いつもと違う体調のサインを見逃さないことが、早期の対応につながります。

重い症状が出たときは、ステロイドなどで免疫を落ち着かせる対応がとられます。気になる変化があれば自己判断せず、すぐに医療機関へ連絡してください。副作用の管理も、がん免疫療法を続けるうえでの大切な柱です。免疫療法の全体像は、国立がん研究センターのがん情報サービス（免疫療法の種類）でも確認できます。

PD-1 PD-L1とがん関連遺伝子検査とのつながり

PD-L1の発現に加えて、がんの遺伝子情報を調べることが、免疫療法を含む治療方針を考えるうえで役立つ場面があります。PD-1 PD-L1の理解は、がんを分子レベルで見る第一歩です。

近年は、PD-L1のようなタンパク質だけでなく、がんの遺伝子の状態も治療の手がかりになると考えられています。遺伝子の変わり方や、腫瘍にたまった変異の量などが、治療の選択肢を広げる情報になり得ます。がんを一つの見た目ではなく、分子の特徴でとらえる流れが進んでいます。

HUMEDITは、こうしたがん関連の遺伝子検査事業に取り組んでいます。染色体や遺伝子の基礎は、ヒトの染色体の数や形態についての記事でも紹介しています。検査でわかることや、遺伝に関する相談は、専門のスタッフが対応します。診断や治療そのものを行うものではなく、主治医の診療を支える情報提供が役割です。

PD-1 PD-L1に関するよくある質問（FAQ）

PD-1 PD-L1について、読者からよく寄せられる疑問をまとめました。基礎知識の整理にお役立てください。

Q1. PD-1とPD-L1の違いは何ですか？

PD-1は主にT細胞の表面にある受容体で、ブレーキを受け取る側です。PD-L1はそのPD-1に結合するリガンドで、ブレーキを踏む側にあたります。2つが結合すると、T細胞の攻撃がゆるみます。

Q2. なぜがん細胞はPD-L1を出すのですか？

PD-L1を多く出すと、攻撃してきたT細胞のPD-1に結合してブレーキをかけられるからです。がん細胞はこの仕組みを利用し、免疫の攻撃をかわして生き延びようとします。免疫逃避と呼ばれる現象です。

Q3. 免疫チェックポイント阻害薬はどんな薬ですか？

PD-1とPD-L1の結合を妨げ、T細胞にかかったブレーキを外すことを目指す薬です。抗PD-1抗体と抗PD-L1抗体があります。効果や適応、副作用の見通しは人によって異なるため、必ず主治医にご相談ください。

Q4. PD-L1検査を受ければ効果は確実にわかりますか？

PD-L1検査は、薬が向くかどうかを判断する参考情報の一つです。数値が高いほど働きやすいと考えられますが、それだけで効果が確実に決まるわけではありません。がんの種類や全身の状態も含め、主治医が総合的に判断します。

Q5. PD-1 PD-L1と遺伝子検査はどう関係しますか？

PD-L1というタンパク質の発現に加えて、がんの遺伝子の状態も治療の手がかりになる場合があります。がんを分子レベルで理解する流れの中で、遺伝子検査は治療方針を考える材料の一つとして注目されています。

Q6. PD-1やPD-L1は健康な人にもありますか？

あります。もともとは免疫の暴走を防ぐための正常な仕組みで、自己免疫やアレルギーのような過剰反応を抑える役割を担っています。この仕組みをがんが悪用する点が問題になります。