補体系と活性化経路

補体系は、血漿および膜タンパク質のネットワークであり、一度活性化されると、タンパク質分解カスケードを介して増幅し、微生物のオプソニン化、炎症細胞の動員、および感受性標的の溶解を引き起こします。これは自然免疫の主要な液性アームであり、適応免疫応答にも連携し、それを増幅します。

Definition

補体系は、微生物表面、抗体-抗原複合体、または自然加水分解によってカスケード的に活性化される一連の血清および細胞表面タンパク質であり、C3およびC5の切断に収束して、オプソニン化、炎症、および膜侵襲を促進します。

Scope

このトピックでは、3つの活性化経路（古典経路、レクチン経路、副経路）、C3およびC5切断への収束、膜侵襲複合体の形成、アナフィラトキシンC3aおよびC5a、ならびに宿主細胞を保護する制御因子について扱います。補体を自然免疫におけるメカニズム的なトピックとして扱い、臨床的なガイダンスではありません。

Core questions

• 古典経路、レクチン経路、副経路をそれぞれ開始する異なるトリガーは何ですか？
• これらの経路はどのようにC3およびC5コンベルターゼに収束しますか？
• オプソニン化、炎症、溶解はエフェクター出力としてどのように生成されますか？
• 制御タンパク質はどのように補体介在性損傷から宿主組織を保護しますか？

Key concepts

• 古典経路
• レクチン（マンノース結合レクチン）経路
• 副経路
• C3およびC5コンベルターゼ
• オプソニン化（C3b）
• アナフィラトキシンC3aおよびC5a
• 膜侵襲複合体（C5b-9）
• 補体制御タンパク質

Mechanisms

3つの開始経路が共通のカスケードに供給されます。古典経路は、C1qが抗体-抗原複合体に結合したときにトリガーされます。レクチン経路は、マンノース結合レクチンまたはフィコリンが微生物の炭水化物を認識したときにトリガーされます。副経路は、宿主制御因子を欠く微生物表面で安定化される、継続的な低レベルのC3加水分解を介してトリガーされます。これらすべてが収束してC3コンベルターゼを形成し、C3を切断してオプソニン化のためにC3bを沈着させ、C5コンベルターゼを生成します。C5の切断はアナフィラトキシンC5aを放出し、感受性細胞を溶解できる膜侵襲複合体（C5b-9）の集合を開始します。アナフィラトキシンC3aおよびC5aは白血球を動員および活性化し、炎症を増幅しますが、宿主細胞の制御因子は自己組織を保護するためにカスケードを制限します。

Clinical relevance

補体生物学は、補体欠損症における再発性感染症、遺伝性血管性浮腫、発作性夜間ヘモグロビン尿症や特定の腎疾患などの状態における補体介在性組織損傷の理解の基礎となります。この項目は、参照のためのメカニズムを記述するものであり、診断や治療の根拠となるものではありません。

Evidence & guidelines

記述は、定量的な臨床的証拠や診療ガイドラインではなく、補体生物学に関する権威あるレビューに基づいています。

History

補体は20世紀初頭に、細菌を溶解する抗体を補完する熱不安定性血清活性として記述され、ジュール・ボルデとポール・エールリッヒの研究に関連しています。その後、カスケードの構成要素、個別の活性化経路、および制御ネットワークが特徴づけられ、補体が自然免疫の中心的なエフェクターおよび制御因子として確立されました。

Key figures

• Jules Bordet
• Paul Ehrlich
• Mark Walport
• John Lambris

Seminal works

• walport-2001
• ricklin-2010

Frequently asked questions

3つの補体経路に共通するものは何ですか？

古典経路、レクチン経路、副経路は異なるシグナルによってトリガーされますが、すべてC3（そしてC5）の切断に収束し、オプソニン化、アナフィラトキシンを介した炎症、膜侵襲複合体形成という同じ中心的なエフェクター機能を生成します。

補体はなぜ自身の細胞を破壊しないのですか？

宿主細胞は、コンベルターゼの崩壊を促進し、膜侵襲複合体の集合を阻害する制御タンパク質を発現しているため、カスケードは通常、自己表面では抑制され、保護されていない微生物表面では進行します。