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CH50
CH50
- 別名
- 血清補体価総補体活性古典経路溶血活性
- 臓器系
- 免疫・膠原病全身
- 科目
- Medical Genetics and Immunology (Immunology)
- トピック
- 免疫学 3.3:補体アッセイ免疫学 3.1:補体系
- 関連疾患
- C1q欠損症悪性関節リウマチ血清病補体C2欠損症
- 監視対象薬
- エクリズマブ
🧠 全体像:CH50は個々の補体成分 complement component 補体成分(complement component) complement component(補体成分) の「量」ではなく、古典経路classical pathway 古典経路(classical pathway)classical pathway(古典経路) が最初から最後まで通しで働くかという「機能」を測る検査である。感作した羊赤血球 sheep RBC 羊赤血球(sheep RBC) sheep RBC(羊赤血球) を溶かせるかどうかを見ているので、C1からC9までのどの成分が欠けても値は下がる——逆に言えば、低いという結果だけでは「どこが」欠けているかは分からない。だからCH50は単独では終着点にならず、①第二経路 alternative pathway 第二経路(alternative pathway) alternative pathway(第二経路) の機能検査 functional test 機能検査(functional test) functional test(機能検査) (AP50/AH50)と組み合わせて欠損部位を絞り、②C3・C4の濃度と並べて「消費」か「先天欠損」かを分ける、という二段構えで使う。そして低値を見たら、病態を考える前にまず検体の扱いを疑う。
何を測っているか
CH50は補体の溶血活性hemolytic activity溶血活性(hemolytic activity)hemolytic activity(溶血活性)を利用した機能検査 functional test 機能検査(functional test) functional test(機能検査) である。抗羊赤血球 sheep RBC 羊赤血球(sheep RBC) sheep RBC(羊赤血球) 抗体で感作した羊赤血球 sheep RBC 羊赤血球(sheep RBC) sheep RBC(羊赤血球) に患者血清を加えると、赤血球表面の免疫複合体が古典経路 classical pathway 古典経路(classical pathway) classical pathway(古典経路) を活性化し、最終的に膜侵襲複合体 membrane attack complex (MAC) 膜侵襲複合体(membrane attack complex (MAC)) membrane attack complex (MAC)(膜侵襲複合体) (MACMAC, Mycobacterium avium complex)が形成されて溶血が起こる。遊離したヘモグロビンを吸光度 absorbance 吸光度(absorbance) absorbance(吸光度) で測り、羊赤血球sheep RBC 羊赤血球(sheep RBC)sheep RBC(羊赤血球) の50%を溶血させる血清希釈倍数の逆数をCH50と定義する。加熱(56℃)で失活させた血清では溶血が起こらないことが、補体活性を見ていることの対照になる。
この検査が見ているのは、認識段階から膜侵襲複合体 membrane attack complex (MAC) 膜侵襲複合体(membrane attack complex (MAC)) membrane attack complex (MAC)(膜侵襲複合体) の形成までの経路全体であり、1つの成分の濃度ではない1。
flowchart TD
A["感作<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sheep RBC'>羊赤血球</span><br>(抗<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sheep RBC'>羊赤血球</span>抗体が結合)"] --> B["患者血清を加える"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='C1 complex'>C1複合体</span>が結合<br>→ C4・C2 → C3 → C5〜C9"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='membrane attack complex (MAC)'>膜侵襲複合体</span>が形成される"]
D --> E["溶血 → ヘモグロビン遊離<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='absorbance'>吸光度</span>で定量"]
E --> F["50%溶血させる希釈倍数の逆数<br>= CH50"]
⭐ 「機能を測る検査」であることが、この検査のすべての性質の源になる。 成分の濃度を測る検査(C3・C4)は、その成分が存在するかどうかしか答えない。CH50は経路が通るかどうかを答えるので、C1q欠損C1q deficiency C1q欠損(C1q deficiency)C1q deficiency(C1q欠損) でもC2欠損でもC7欠損でも同じように低下する。感度の広さと、部位を特定できないことは同じ性質の裏表である。
基準値と単位
古典的なMayer法では上記の希釈倍数の逆数(CH50 U/mL)で報告し、リポソームliposome リポソーム(liposome)liposome(リポソーム) 免疫測定法 immunoassay 免疫測定法(immunoassay) immunoassay(免疫測定法) など自動化された代替法も用いられる。⚠️ 基準範囲reference range 基準範囲(reference range)reference range(基準範囲) は測定法・施設で大きく異なるため、報告書の基準値 baseline / reference value 基準値(baseline / reference value) baseline / reference value(基準値) を優先する。
⚠️ 他施設の値や過去の別法での値と直接比較しない。 C3・C4などごく少数の蛋白を除いて、補体検査にはよく特性評価された標準品も較正 calibration 較正(calibration) calibration(較正) されたアッセイも存在せず、施設間差はとくに古典経路 classical pathway古典経路(classical pathway) classical pathway(古典経路)・第二経路alternative pathway第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路)・レクチン経路lectin pathway レクチン経路(lectin pathway)lectin pathway(レクチン経路) の機能検査functional test機能検査(functional test)functional test(機能検査)で大きい2。経時変化evolution 経時変化(evolution)evolution(経時変化) は同一検査室で追う。
低値の意味
低値の解釈は、まず先天欠損か消費か産生低下かの3群に分けるところから始まる。
| 群 | 機序 | CH50以外の手掛かり |
|---|---|---|
| 先天欠損 | 古典経路classical pathway古典経路(classical pathway)classical pathway(古典経路)・終末経路terminal complement pathway 終末経路(terminal complement pathway)terminal complement pathway(終末経路) のいずれかの成分が遺伝的に欠けている | 著減〜測定感度以下になることが多い。C3・C4は正常。反復感染recurrent infection 反復感染(recurrent infection)recurrent infection(反復感染) や若年発症の自己免疫の既往 |
| 消費亢進increased consumption消費亢進(increased consumption)increased consumption(消費亢進) | 免疫複合体などが古典経路 classical pathway 古典経路(classical pathway) classical pathway(古典経路) を持続的に活性化する | 中等度の低下にとどまることが多い。C4・C3も一緒に低下する。原疾患の活動性所見 |
| 産生低下 | 重症肝障害severe hepatic injury重症肝障害(severe hepatic injury)severe hepatic injury(重症肝障害)、高度の栄養障害 malnutrition栄養障害(malnutrition) malnutrition(栄養障害) | 他の肝合成蛋白(アルブミン・PT-INRPT-INR(prothrombin time-international normalized ratio))も並行して悪い |
| 前分析誤差preanalytical error前分析誤差(preanalytical error)preanalytical error(前分析誤差) | 採血後の in vitro 消費・失活 | 臨床像とまったく合わない低値。再検で正常化する |
⭐ 測定感度以下の「ゼロ」と、中等度の低下は意味が違う。 経路上のある成分が完全に欠けていれば、その経路はどうやっても通らないのでCH50は底を打つ。これに対し消費による低下は、産生が続いている以上ゼロにはなりにくい。⚠️ CH50がまったく検出されないのにC3・C4が正常という組み合わせは消費では説明できず、成分そのものの欠損を強く示唆する(C1q欠損症C1q deficiencyC1q欠損症(C1q deficiency)C1q deficiency(C1q欠損症)・補体C2欠損症complement C2 deficiency補体C2欠損症(complement C2 deficiency)complement C2 deficiency(補体C2欠損症)がその典型)。
活動性のSLE・ループス腎炎lupus nephritis, LNループス腎炎(lupus nephritis, LN)lupus nephritis, LN(ループス腎炎)、混合性クリオグロブリン血症mixed cryoglobulinemia混合性クリオグロブリン血症(mixed cryoglobulinemia)mixed cryoglobulinemia(混合性クリオグロブリン血症)、免疫複合体型immune complex-mediated (type III) 免疫複合体型(immune complex-mediated (type III))immune complex-mediated (type III)(免疫複合体型) の膜性増殖性糸球体腎炎membranoproliferative glomerulonephritis, MPGN膜性増殖性糸球体腎炎(membranoproliferative glomerulonephritis, MPGN)membranoproliferative glomerulonephritis, MPGN(膜性増殖性糸球体腎炎)、血清病serum sickness血清病(serum sickness)serum sickness(血清病)、亜急性の感染性心内膜炎infective endocarditis, IE感染性心内膜炎(infective endocarditis, IE)infective endocarditis, IE(感染性心内膜炎)は消費側の代表である。血清病serum sickness血清病(serum sickness)serum sickness(血清病)では症状の出現時期に一致してC3・C4とCH50がそろって低下する。
⚠️ C1インヒビターC1 inhibitorC1インヒビター(C1 inhibitor)C1 inhibitor(C1インヒビター)欠乏(遺伝性血管性浮腫hereditary angioedema (HAE)遺伝性血管性浮腫(hereditary angioedema (HAE))hereditary angioedema (HAE)(遺伝性血管性浮腫))は「消費」だが免疫複合体病 immune complex disease 免疫複合体病(immune complex disease) immune complex disease(免疫複合体病) ではない。 制御が外れた古典経路 classical pathway 古典経路(classical pathway) classical pathway(古典経路) の自発的活性化によりC4が持続的に低下し、CH50も下がりうる。ただしこの病態のスクリーニングと診断はC4とC1インヒビター C1 inhibitor C1インヒビター(C1 inhibitor) C1 inhibitor(C1インヒビター) の機能・蛋白量で行い、CH50は主役ではない。
高値の意味
補体成分complement component 補体成分(complement component)complement component(補体成分) は急性期蛋白 acute-phase 急性期蛋白(acute-phase) acute-phase(急性期蛋白) でもあるため、炎症・感染・悪性腫瘍では産生が増えてCH50は上昇する。実地では低下より上昇の方が高頻度に遭遇する所見だが、高値そのものは原因を特異的に絞り込む情報をほとんど持たない。
⚠️ 臨床的により重要なのは、この上昇が低値を隠すことである。 慢性の免疫複合体病 immune complex disease 免疫複合体病(immune complex disease) immune complex disease(免疫複合体病) で補体が消費されていても、同時に急性期反応 Acute phase reaction, APR 急性期反応(Acute phase reaction, APR) Acute phase reaction, APR(急性期反応) で産生が増えていれば、CH50は基準範囲 reference range 基準範囲(reference range) reference range(基準範囲) 内に見えうる。基準範囲reference range 基準範囲(reference range)reference range(基準範囲) 内のCH50は補体介在性 complement-mediated 補体介在性(complement-mediated) complement-mediated(補体介在性) の組織傷害 tissue injury 組織傷害(tissue injury) tissue injury(組織傷害) を除外しない。
⚠️ CH50が正常でも補体異常を否定できない
CH50を「補体全体の検査」と読むと、次の3つを取りこぼす。
| CH50では捕まえられないもの | 理由 |
|---|---|
| 第二経路alternative pathway 第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路) に固有の成分の欠損(B因子complement factor BB因子(complement factor B)complement factor B(B因子)・D因子complement factor DD因子(complement factor D)complement factor D(D因子)・プロパージンproperdinプロパージン(properdin)properdin(プロパージン)) | 感作赤血球で動かすのは古典経路 classical pathway 古典経路(classical pathway) classical pathway(古典経路) であり、第二経路alternative pathway 第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路) 固有の上流を通らない |
| レクチン経路lectin pathway レクチン経路(lectin pathway)lectin pathway(レクチン経路) の異常(MBL・MASP) | 同じ理由で経路が使われない |
| 個々の成分の部分的な低下 | 機能的な予備能 reserve capacity 予備能(reserve capacity) reserve capacity(予備能) が大きく、一定の減少では溶血能に反映されない |
⭐ だから補体欠損のスクリーニングでは、古典経路classical pathway 古典経路(classical pathway)classical pathway(古典経路) と第二経路 alternative pathway 第二経路(alternative pathway) alternative pathway(第二経路) の機能検査 functional test 機能検査(functional test) functional test(機能検査) を両方測るのが原則である1。CH50単独では、プロパージンproperdin プロパージン(properdin)properdin(プロパージン) 欠損のように髄膜炎菌感染を反復する臨床的に重要な欠損を原理的に見逃す。
AP50/AH50と組み合わせて欠損部位を絞る
3つの活性化経路はC3より下流(C3・C5〜C9)を共有し、上流はそれぞれ固有である。この構造から、2つの機能検査 functional test 機能検査(functional test) functional test(機能検査) の組み合わせだけで欠損部位に当たりをつけられる。
| CH50(古典経路classical pathway古典経路(classical pathway)classical pathway(古典経路)) | AP50/AH50(第二経路alternative pathway第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路)) | 示唆される部位 |
|---|---|---|
| 低下 | 正常 | 古典経路classical pathway 古典経路(classical pathway)classical pathway(古典経路) に固有の成分——C1q・C1r・C1sC1s(complement C1s)・C4・C2 |
| 正常 | 低下 | 第二経路alternative pathway 第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路) に固有の成分——B因子 complement factor BB因子(complement factor B) complement factor B(B因子)・D因子complement factor DD因子(complement factor D)complement factor D(D因子)・プロパージンproperdinプロパージン(properdin)properdin(プロパージン) |
| 低下 | 低下 | 共有部分——C3、または終末成分 terminal component 終末成分(terminal component) terminal component(終末成分) (C5〜C9) |
| 正常 | 正常 | 古典・第二経路alternative pathway 第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路) の完全欠損は考えにくい(レクチン経路lectin pathway レクチン経路(lectin pathway)lectin pathway(レクチン経路) と部分低下は別に評価する) |
💡 絞り込んだ先を確定するのは別の検査である。 疑った成分の蛋白量を測り、精製purification 精製(purification)purification(精製) した当該成分を患者検体に加えて溶血活性 hemolytic activity 溶血活性(hemolytic activity) hemolytic activity(溶血活性) が回復するか(再構成試験)を見て、最終的には遺伝子検査 genetic testing 遺伝子検査(genetic testing) genetic testing(遺伝子検査) で確定する1。CH50・AP50はあくまで「どこを調べるか」を決めるための検査である。
flowchart TD
A["反復する侵襲性感染<br>若年発症のSLE様病態<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypocomplementemia'>低補体血症</span>"] --> B["CH50とAP50/AH50を同時に測る"]
B --> C{"どちらが低いか"}
C -->|"CH50のみ低下"| D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='classical pathway'>古典経路</span>固有の成分<br>C1q・C1r・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='complement C1s'>C1s</span>・C4・C2"]
C -->|"AP50のみ低下"| E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='alternative pathway'>第二経路</span>固有の成分<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='complement factor B'>B因子</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='complement factor D'>D因子</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='properdin'>プロパージン</span>"]
C -->|"両方低下"| F["C3または<span class='jp-term jp-term-diagram' title='terminal component'>終末成分</span><br>C5〜C9"]
D --> G{"C3・C4は正常か"}
G -->|"ともに正常"| H["先天欠損を疑い成分定量へ"]
G -->|"どちらかが低下"| I["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='immune complex disease'>免疫複合体病</span>による消費を疑う"]
F --> J["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='terminal component'>終末成分</span>欠損なら<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='Neisseria infection'>ナイセリア感染</span>の反復を確認"]
⚠️ 臨床像の非対称も絞り込みに使える。 早期成分early components 早期成分(early components)early components(早期成分) (C1q・C1r/C1s・C4・C2)の欠損は免疫複合体の除去不全からSLE様病態に、終末成分terminal component 終末成分(terminal component)terminal component(終末成分) (C5〜C9)の欠損はMAC形成不全からナイセリア感染 Neisseria infection ナイセリア感染(Neisseria infection) Neisseria infection(ナイセリア感染) ——とくに髄膜炎菌による細菌性髄膜炎bacterial meningitis細菌性髄膜炎(bacterial meningitis)bacterial meningitis(細菌性髄膜炎)——の反復に傾く。検査結果と病歴が同じ部位を指しているかを突き合わせる。
⚠️ 検体の扱い——低値を見たらまず疑うこと
補体蛋白は熱と時間に弱く、採血後の試験管内 in vitro 試験管内(in vitro) in vitro(試験管内) でも活性化・分解が進む。臨床像に合わない低値は、病態ではなく検体由来であることが少なくない。
健常者5名の検体を用いた実測では、次のことが確認されている3。
| 条件 | CH50 | AP50 |
|---|---|---|
| 氷上の血清 | 約1週間安定 | 約1週間安定 |
| 室温の血清・1日後 | 88%が保持 | 85%が保持 |
| 室温の血清・7日後 | 基準下限を下回る | 基準下限を下回る |
| 室温のEDTAEDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)血漿 | 血清より約2倍速く低下 | 血清より約2倍遅く低下(4日後でも88%残存) |
- 第一選択は氷上の血清。 採血後は速やかに冷却し血球から分離する。
- 氷上輸送ができない場合は、室温24時間以内の血清までが実務上の許容範囲になる。
- 第二経路alternative pathway 第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路) の検査に限れば、EDTAのC3安定化作用により4日以内のEDTA血漿も使える。⚠️ 同じEDTA血漿がCH50にとっては不利に働く——1本の検体で両方を測る運用を組むときに落とし穴になる。
- ⚠️ 説明のつかない低値は、病態を組み立てる前に再検する。 補体の活性化マーカーは採血後の in vitro 活性化で容易に生成されるため、検体の採取と取り扱いは結果の解釈と同等に重要である1。
補体標的治療のモニタリング
抗C5抗体(エクリズマブeculizumabエクリズマブ(eculizumab)eculizumab(エクリズマブ)・ラブリズマブravulizumabラブリズマブ(ravulizumab)ravulizumab(ラブリズマブ))は終末経路 terminal complement pathway 終末経路(terminal complement pathway) terminal complement pathway(終末経路) を遮断するため、有効な血中濃度が保たれていればCH50は強く抑制される。CH50は薬剤によって生じた補体成分 complement component 補体成分(complement component) complement component(補体成分) の機能的欠損と、消費による低下の双方を検出できる4。
⚠️ 抗C5抗体療法中の突発性 sudden 突発性(sudden) sudden(突発性) 溶血には、投与量の不足だけでなく「阻害能を超える大量の補体活性化 complement activation補体活性化(complement activation) complement activation(補体活性化)」という別の機序がありうる4。CH50が抑制されていない場合と、抑制されているのに溶血が起きる場合とでは次の一手が変わるため、症状だけで増量を決めない。
💡 この文脈では「CH50が低い」ことが治療目標 Goals 治療目標(Goals) Goals(治療目標) である。 非典型溶血性尿毒症症候群atypical hemolytic uremic syndrome非典型溶血性尿毒症症候群(atypical hemolytic uremic syndrome)atypical hemolytic uremic syndrome(非典型溶血性尿毒症症候群)などで抗補体薬 anti-complement agent 抗補体薬(anti-complement agent) anti-complement agent(抗補体薬) を使っている患者の低CH50を、補体欠損症complement deficiencies 補体欠損症(complement deficiencies)complement deficiencies(補体欠損症) や免疫複合体病 immune complex disease 免疫複合体病(immune complex disease) immune complex disease(免疫複合体病) の所見として読み違えないよう、必ず薬歴 medication history 薬歴(medication history) medication history(薬歴) を確認する。
まとめ
- CH50は感作羊赤血球 sheep RBC 羊赤血球(sheep RBC) sheep RBC(羊赤血球) の溶血を指標に、古典経路classical pathway 古典経路(classical pathway)classical pathway(古典経路) +終末経路 terminal complement pathway 終末経路(terminal complement pathway) terminal complement pathway(終末経路) が通しで働くかという機能を測る。個々の成分の濃度ではない。
- C1〜C9のどの成分が欠けても低下するため感度は広いが、どこが欠けているかは単独では分からない。
- AP50/AH50と組み合わせると、古典経路classical pathway 古典経路(classical pathway)classical pathway(古典経路) 固有・第二経路alternative pathway 第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路) 固有・共有部分のどこに問題があるかまで絞れる。確定は成分定量・再構成試験・遺伝子検査genetic testing 遺伝子検査(genetic testing)genetic testing(遺伝子検査) による。
- 測定感度以下の著減は先天欠損を、C3・C4の低下を伴う中等度の低下は消費亢進 increased consumption 消費亢進(increased consumption) increased consumption(消費亢進) を示唆する。
- 補体は急性期蛋白 acute-phase 急性期蛋白(acute-phase) acute-phase(急性期蛋白) でもあり、炎症下では消費されていても基準範囲 reference range 基準範囲(reference range) reference range(基準範囲) 内に見えうる。正常値は補体介在性 complement-mediated 補体介在性(complement-mediated) complement-mediated(補体介在性) の傷害を除外しない。
- 第二経路alternative pathway 第二経路(alternative pathway)alternative pathway(第二経路) 固有の欠損(プロパージンproperdin プロパージン(properdin)properdin(プロパージン) 欠損など)とレクチン経路 lectin pathway レクチン経路(lectin pathway) lectin pathway(レクチン経路) の異常は、CH50では原理的に検出できない。
- 検体は氷上の血清が第一選択。臨床像に合わない低値は、まず前分析誤差 preanalytical error 前分析誤差(preanalytical error) preanalytical error(前分析誤差) を疑って再検する。
- 抗C5抗体治療中はCH50が抑制されるのが正常な姿であり、薬歴medication history 薬歴(medication history)medication history(薬歴) を知らずに読むと補体欠損と取り違える。
出典
- 1.Interpretation of Serological Complement Biomarkers in Disease(Frontiers in Immunology・2018)古典経路の機能検査は認識段階から膜侵襲複合体形成(=溶血)までの経路全体を1つの値として監視する検査であり、補体欠損のスクリーニングには古典経路と第二経路の両方の機能検査が必須であると述べている。欠損の疑いは蛋白量の測定と、精製した当該成分を患者検体に加えて活性が回復するかを見る再構成試験で確認する。活性化マーカーは採血後の in vitro 活性化で容易に生成されるため検体の採取と取り扱いが決定的に重要であるとしている。閲覧 2026-09-03
- 2.Complement analysis 2016: Clinical indications, laboratory diagnostics and quality control(Immunobiology・2016)C3・C4などごく少数の蛋白を除いて、よく特性評価された標準品も較正されたアッセイも存在せず、これは特に古典経路・第二経路・レクチン経路の機能を評価する検査の施設間差として現れると述べている。抄録のみを閲覧しており全文は未取得。閲覧 2026-09-03
- 3.Preanalytical classical and alternative complement pathway activity loss(Biochemia Medica・2019)健常者5名の検体で、CH50とAP50は氷上の血清では約1週間安定し、室温の血清では1日後にCH50 88%・AP50 85%が保たれるが7日後には基準下限を下回った。室温ではCH50はEDTA血漿で血清の約2倍速く低下し、逆にAP50はEDTA血漿で約2倍遅く低下した(4日後でも88%が残存)。機能検査の検体は氷上の血清が最適であると結論している。閲覧 2026-09-03
- 4.Current and Future Approaches for Monitoring Responses to Anti-complement Therapeutics(Frontiers in Immunology・2019)CH50は治療によって生じた補体成分の欠損と、消費による補体活性の低下の双方を検出できると述べている。抗C5抗体療法中の突発性溶血は、投与量の不足または阻害能を超える大量の補体活性化によって起こりうるとしている。閲覧 2026-09-03