組織病理学 · H1-014
アポトーシス
Apoptosis
🧠 全体像:アポトーシスは、カスパーゼにより制御された細胞死で、個々の細胞が縮小・断片化fragmentation 断片化(fragmentation)fragmentation(断片化) し、膜に包まれたアポトーシス小体 apoptotic bodies アポトーシス小体(apoptotic bodies) apoptotic bodies(アポトーシス小体) として炎症をほとんど起こさず除去される。高倍率では「細胞縮小」「好酸性化」「核濃縮Pyknosis核濃縮(Pyknosis)Pyknosis(核濃縮)・核崩壊Karyorrhexis核崩壊(Karyorrhexis)Karyorrhexis(核崩壊)」「周囲炎症の乏しさ」を一組で探す。
標本の要点
| 項目 | 所見 |
|---|---|
| 標本 | 高密度な細胞集団のHE像 |
| 病変 | 散在性のアポトーシス |
| 細胞質 | 縮小し、強い好酸性を示す |
| 核 | 核濃縮Pyknosis 核濃縮(Pyknosis)Pyknosis(核濃縮) から核崩壊 Karyorrhexis 核崩壊(Karyorrhexis) Karyorrhexis(核崩壊) (karyorrhexis)へ進む |
| 細胞膜 | 早期には保たれ、断片を包む |
| 周囲反応 | 炎症細胞浸潤inflammatory cell infiltration 炎症細胞浸潤(inflammatory cell infiltration)inflammatory cell infiltration(炎症細胞浸潤) に乏しい |
発症機序
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='deoxyribonucleic acid'>DNA</span>傷害・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='growth factor'>増殖因子</span>欠乏・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='endoplasmic reticulum (ER) stress'>小胞体ストレス</span>"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='endogenous pathway'>内因性経路</span>:ミトコンドリアから<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cytochrome'>シトクロム</span>c放出"]
C["Fasなどの死受容体刺激"] --> D["外因性経路:開始カスパーゼ活性化"]
B --> E["実行カスパーゼ活性化"]
D --> E
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='deoxyribonucleic acid'>DNA</span>・核タンパク・細胞骨格を分解"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='apoptotic bodies'>アポトーシス小体</span>形成"]
G --> H["マクロファージ・隣接細胞が貪食"]
生理的・病的アポトーシス
| 場面 | 例 |
|---|---|
| 発生・組織形成 | 胎生期embryonic period 胎生期(embryonic period)embryonic period(胎生期) の不要な細胞を除去する |
| ホルモン依存組織 | ホルモン刺激Hormonal stimulation ホルモン刺激(Hormonal stimulation)Hormonal stimulation(ホルモン刺激) 低下後の子宮内膜や乳腺の退縮 |
| 免疫反応の終息 resolution終息(resolution) resolution(終息) | 役割を終えた好中球・リンパ球を除去する |
| DNADNA(deoxyribonucleic acid)傷害 | 修復不能な遺伝子傷害をもつ細胞を排除する |
| 小胞体ストレスendoplasmic reticulum (ER) stress小胞体ストレス(endoplasmic reticulum (ER) stress)endoplasmic reticulum (ER) stress(小胞体ストレス) | ミスフォールドタンパク質が蓄積した細胞を排除する |
| ウイルス感染・腫瘍 | 細胞傷害性T細胞cytotoxic T cell 細胞傷害性T細胞(cytotoxic T cell)cytotoxic T cell(細胞傷害性T細胞) が標的細胞 target cell 標的細胞(target cell) target cell(標的細胞) 死を誘導する |
観察の順序
低倍率
アポトーシスは広い連続領域を壊すのではなく、組織内に単独または小集簇 aggregation/clustering (histological, e.g. lymphocytic aggregates) 集簇(aggregation/clustering (histological, e.g. lymphocytic aggregates)) aggregation/clustering (histological, e.g. lymphocytic aggregates)(集簇) として散在する。まず背景組織が保たれ、強い炎症や広範な融解壊死 liquefactive necrosis 融解壊死(liquefactive necrosis) liquefactive necrosis(融解壊死) がないことを確認する。
高倍率
| 所見 | 読み方 |
|---|---|
| 細胞縮小 | 周囲細胞より小さく、円形になる |
| 細胞質好酸性化 | タンパク質濃縮により濃い桃色を示す |
| 核濃縮Pyknosis核濃縮(Pyknosis)Pyknosis(核濃縮) | クロマチンが凝集し、核が小さく濃染 hyperchromasia; strong (contrast) enhancement 濃染(hyperchromasia; strong (contrast) enhancement) hyperchromasia; strong (contrast) enhancement(濃染) する |
| 核崩壊Karyorrhexis核崩壊(Karyorrhexis)Karyorrhexis(核崩壊) | 凝縮した核が複数の断片へ分かれる |
| アポトーシス小体apoptotic bodiesアポトーシス小体(apoptotic bodies)apoptotic bodies(アポトーシス小体) | 核断片や細胞小器官 organelles 細胞小器官(organelles) organelles(細胞小器官) を含む膜結合性 membrane-bound 膜結合性(membrane-bound) membrane-bound(膜結合性) 断片 |
| 貪食 | マクロファージや隣接細胞内に断片が取り込まれる |
💡 膜が早期に保たれるため、細胞内容物が周囲へ漏れにくく、典型的には強い炎症を起こさない。除去が遅れると膜の完全性 completeness 完全性(completeness) completeness(完全性) を失い、二次性壊死secondary necrosis 二次性壊死(secondary necrosis)secondary necrosis(二次性壊死) へ進むことがある。この二次性壊死も単なる受動的な崩壊ではなく、カスパーゼ3がDFNA5(GSDME)をAsp270で切断し、生じたN末端断片が細胞膜に孔を開けて起こる制御された過程である1。
💡 「制御された細胞死=アポトーシス、壊死=制御されない事故死」という二分法 dichotomy 二分法(dichotomy) dichotomy(二分法) は現在は成り立たない。 細胞死命名 nomenclature 命名(nomenclature) nomenclature(命名) 委員会(NCCD)の2018年分類は、内因性・外因性アポトーシスと並んで、ネクロプトーシスnecroptosisネクロプトーシス(necroptosis)necroptosis(ネクロプトーシス)、パイロトーシスpyroptosisパイロトーシス(pyroptosis)pyroptosis(パイロトーシス)、フェロトーシスferroptosisフェロトーシス(ferroptosis)ferroptosis(フェロトーシス)、MPT依存性ネクローシス、パルタナトスparthanatos パルタナトス(parthanatos)parthanatos(パルタナトス) など壊死の形態をとる制御された細胞死を独立した様式として定義している2。HE標本上の形態(腫脹・膜破綻・炎症)だけでは、事故的壊死とこれらの制御された壊死型 necrotic type 壊死型(necrotic type) necrotic type(壊死型) を区別できない。下の対比表は古典的なアポトーシス/壊死の形態対比として押さえたうえで、機序の分類は別軸だと理解する。
壊死との鑑別
| 項目 | アポトーシス | 壊死 |
|---|---|---|
| 分布 | 単一細胞・小集簇 aggregation/clustering (histological, e.g. lymphocytic aggregates)集簇(aggregation/clustering (histological, e.g. lymphocytic aggregates)) aggregation/clustering (histological, e.g. lymphocytic aggregates)(集簇) | 連続する細胞群 |
| 細胞サイズ | 縮小 | 腫脹 |
| 細胞膜 | 早期は保たれる | 破綻する |
| 核 | 濃縮・整然とした断片化 fragmentation断片化(fragmentation) fragmentation(断片化) | 濃縮・崩壊・融解が不規則 |
| 炎症 | 通常は乏しい | しばしば目立つ |
まとめ
- アポトーシスはカスパーゼ依存性に進む制御された細胞死である。
- 細胞縮小、細胞質好酸性化、核濃縮Pyknosis核濃縮(Pyknosis)Pyknosis(核濃縮)、核崩壊Karyorrhexis核崩壊(Karyorrhexis)Karyorrhexis(核崩壊)、アポトーシス小体apoptotic bodies アポトーシス小体(apoptotic bodies)apoptotic bodies(アポトーシス小体) を順に確認する。
- 膜に包まれた断片が速やかに貪食されるため、炎症反応は乏しい。
- 広範な細胞腫脹 cell swelling細胞腫脹(cell swelling) cell swelling(細胞腫脹)、膜破綻、強い炎症を示す壊死と区別する。
出典
- 1.Cleavage of DFNA5 by caspase-3 during apoptosis mediates progression to secondary necrotic/pyroptotic cell death(Nature Communications・2017)アポトーシス細胞が貪食・除去されずに残ると、融解性で炎症性の二次性壊死へ進む。この過程はカスパーゼ3がGSDMD類縁タンパク質DFNA5(GSDME)をAsp270で切断し、生じたDFNA5-N断片が細胞膜を標的として孔を開けることによる。DFNA5を欠失させた細胞はエトポシドやウイルス感染で二次性壊死へ進まず小さなアポトーシス小体へ分解し、DFNA5依存性の二次性壊死とGSDMD依存性のパイロトーシスはいずれもカスパーゼ活性化に依存する制御されたネクローシスである閲覧 2026-08-24
- 2.Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018(Cell Death and Differentiation・2018)細胞死命名委員会(NCCD)の2018年分類は、形態ではなく分子機構に基づいて細胞死を定義し、内因性アポトーシス・外因性アポトーシスと並んで、MPT依存性ネクローシス・ネクロプトーシス・フェロトーシス・パイロトーシス・パルタナトスなど制御された壊死型の細胞死を独立した様式として挙げている閲覧 2026-08-24