補体系：自然免疫における活性化経路・作用・臨床的意義

構成要素と活性化経路

補体は、多数のタンパク質から構成され、しばしばC1からC9、および各種の断片として命名される。活性化は主に3つの経路で進む。すなわち、抗体・抗原複合体によって誘発される古典経路、微生物上の糖鎖パターンによって誘発されるレクチン経路、ならびに持続的な低レベルの増幅ループで、異物表面では増強されうる第二経路である。いずれの経路も、反応を増幅し下流のエフェクターへつなぐ中心的結節点であるC3の切断に収束する。

作用機序

活性化された補体は、相補的な複数の機序により宿主防御を担う。

• オプソニン化：C3bおよび関連断片が微生物を被覆し、食細胞による取り込みを促進する。
• 炎症：C3aやC5aなどの小さな切断産物は走化性因子として働き、炎症細胞を活性化する。これらはしばしばアナフィラトキシンと呼ばれる（サイトカイン様メディエーター）。
• 直接溶解：膜攻撃複合体（MAC）の集合により膜貫通孔が形成され、感受性をもつ細菌や細胞の細胞膜を破壊する。

調節と合成

補体は強力な破壊作用をもつため、複数の調節因子が宿主組織の損傷を防いでいる。補体タンパク質の大部分は肝臓で産生されるが、多くの細胞種も局所的に構成成分または調節因子を作ることができる。プロテアーゼと呼ばれるタンパク質分解酵素は、不活性な前駆体を制御されたカスケードで切断し、エフェクター断片を生じさせるとともにシグナルを増幅する。

臨床的意義と利用

補体は感染防御、免疫複合体およびアポトーシス細胞の除去、適応免疫応答の形成に寄与する。欠損または調節異常は、反復感染への感受性上昇、自己免疫疾患、炎症性組織障害につながりうる。補体は治療標的でもあり、特定の段階を阻害する薬剤が一部の希少疾患および一般的な疾患の治療に用いられており、この系の臨床的重要性を示している。

歴史と研究の方向性

抗体を補助する熱不安定性の「補体」という概念は、19世紀後半から20世紀初頭の実験から生まれた。現代の研究では、分子レベルの詳細、補体と免疫系細胞との相互作用、加齢黄斑変性、虚血再灌流障害、神経炎症などの非感染性疾患における補体の関与が引き続き解明されている。入門的な資料としては食細胞に関する資料、病原体の資料、自然免疫の概説、および補体の合成と調節に関する肝臓と産生、プロテアーゼ機構、炎症性メディエーター、カスケードモデル、膜攻撃複合体の総説を参照できる。