Pathology · A/35
I型・II型過敏反応(即時型・細胞障害型)
Type I and Type II hypersensitivity reactions and their pathological presentations
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- 蕁麻疹の病態機序と臨床病型輸血の適応と原則
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🧠 全体像:過敏反応のI型とII型はどちらも抗体が引き金だが、標的が違う——I型は肥満細胞上のIgEが可溶性抗原soluble antigen可溶性抗原(soluble antigen)soluble antigen(可溶性抗原)に架橋されて起こる「即時型」、II型は細胞表面・ECM上の固定抗原にIgG/IgMが結合して起こる「細胞障害cell injury細胞障害(cell injury)cell injury(細胞障害)型」。この違いが臨床像(アナフィラキシー・喘息 vs 溶血性貧血・Graves病・重症筋無力症)を説明する。
過敏反応 — 総論
過敏反応 は、本来は防御的な免疫応答が、制御不十分または不適切な標的により宿主組織を傷害してしまうもの。引き金となる刺激(自己抗原autoantigen自己抗原(autoantigen)autoantigen(自己抗原)、持続する微生物、環境抗原)は除去しにくいため、いったん始まると反応を終わらせるのが難しい。
原因: 自己免疫(自己寛容Self-tolerance自己寛容(Self-tolerance)Self-tolerance(自己寛容)の喪失)、微生物への過剰反応(例:溶連菌感染後糸球体腎炎poststreptococcal glomerulonephritis, PSGN溶連菌感染後糸球体腎炎(poststreptococcal glomerulonephritis, PSGN)poststreptococcal glomerulonephritis, PSGN(溶連菌感染後糸球体腎炎)の免疫複合体、ウイルス性肝炎viral hepatitisウイルス性肝炎(viral hepatitis)viral hepatitis(ウイルス性肝炎)でのT細胞傷害)、環境抗原への反応(人口の約20%、遺伝的素因genetic predisposition遺伝的素因(genetic predisposition)genetic predisposition(遺伝的素因))。
| 型 | 機序 | 代表疾患 |
|---|---|---|
| I — 即時型 | IgE → 肥満細胞メディエーター | アナフィラキシー、アトピーatopyアトピー(atopy)atopy(アトピー)性喘息、アレルギー性鼻炎allergic rhinitisアレルギー性鼻炎(allergic rhinitis)allergic rhinitis(アレルギー性鼻炎) |
| II — 抗体介在型 | 細胞表面・ECM抗原に対するIgG/IgM | 自己免疫性溶血性貧血autoimmune hemolytic anemia (AIHA)自己免疫性溶血性貧血(autoimmune hemolytic anemia (AIHA))autoimmune hemolytic anemia (AIHA)(自己免疫性溶血性貧血)、Goodpasture、重症筋無力症、Graves病 |
| III — 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) | 抗原–抗体複合体の沈着 | SLE、血清病serum sickness血清病(serum sickness)serum sickness(血清病)、Arthus反応 |
| IV — 細胞介在型 | T細胞・マクロファージ | 接触皮膚炎contact dermatitis接触皮膚炎(contact dermatitis)contact dermatitis(接触皮膚炎)、結核、1型糖尿病、多発性硬化症multiple sclerosis多発性硬化症(multiple sclerosis)multiple sclerosis(多発性硬化症) |
I〜III型は抗体介在性、IV型はT細胞介在性。
I型(即時型・アナフィラキシー型)
IgE介在性IgE-mediatedIgE介在性(IgE-mediated)IgE-mediated(IgE介在性)で、抗原曝露から数分以内に起こる。局所(花粉症hay fever花粉症(hay fever)hay fever(花粉症)、喘息)にも致死的(アナフィラキシー)にもなる。
流れ:
- 初回曝露 → 抗原提示細胞antigen-presenting cell (APC)抗原提示細胞(antigen-presenting cell (APC))antigen-presenting cell (APC)(抗原提示細胞)がMHC-II上でアレルゲンをTh2細胞に提示。
- Th2サイトカイン:IL-4 → B細胞がIgEへクラススイッチisotype switching (class switching)クラススイッチ(isotype switching (class switching))isotype switching (class switching)(クラススイッチ)、IL-5 → 好酸球を動員、IL-13 → 粘液分泌。
- IgEがFc部分Fc regionFc部分(Fc region)Fc region(Fc部分)を介し肥満細胞に結合(感作)。
- 再曝露でIgEが架橋 → 肥満細胞の脱顆粒degranulation脱顆粒(degranulation)degranulation(脱顆粒):
- 即時相phase時相(phase)phase(時相)(5〜30分) — 既成・一次メディエーター:ヒスタミン、セロトニン(血管拡張、透過性亢進、平滑筋収縮smooth muscle contraction平滑筋収縮(smooth muscle contraction)smooth muscle contraction(平滑筋収縮)、粘液)、新合成されるプロスタグランジン(気管支攣縮bronchospasm気管支攣縮(bronchospasm)bronchospasm(気管支攣縮))とロイコトリエンleukotrieneロイコトリエン(leukotriene)leukotriene(ロイコトリエン)(走化性chemotaxis走化性(chemotaxis)chemotaxis(走化性)、攣縮)。
- 遅発相late phase遅発相(late phase)late phase(遅発相)(2〜8時間、数日) — 好酸球、好中球、リンパ球(TNF-α駆動)。好酸球の主要塩基性タンパクmajor basic protein主要塩基性タンパク(major basic protein)major basic protein(主要塩基性タンパク) → 上皮傷害。
flowchart TD
A["初回抗原曝露"] --> B["Th2細胞への提示<br>IL-4→B細胞のIgE<span class='jp-term jp-term-diagram' title='isotype switching (class switching)'>クラススイッチ</span>"]
B --> C["IgEが肥満細胞のFc受容体に結合<br>(感作)"]
C --> D["再曝露でIgEが架橋"]
D --> E["肥満細胞の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='degranulation'>脱顆粒</span>"]
E --> F["即<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phase'>時相</span>:ヒスタミン・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='leukotriene'>ロイコトリエン</span><br>→ 血管拡張・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bronchospasm'>気管支攣縮</span>"]
E --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='late phase'>遅発相</span>:好酸球・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='neutrophil infiltration'>好中球浸潤</span><br>→ <span class='jp-term jp-term-diagram' title='tissue injury'>組織傷害</span>"]
臨床・病理:
- 局所(アトピーatopyアトピー(atopy)atopy(アトピー)): 鼻炎、蕁麻疹、食物アレルギーfood allergy食物アレルギー(food allergy)food allergy(食物アレルギー)、気管支喘息bronchial asthma気管支喘息(bronchial asthma)bronchial asthma(気管支喘息) — 可逆的な気管支収縮bronchoconstriction気管支収縮(bronchoconstriction)bronchoconstriction(気管支収縮)、気道過敏性airway hyperresponsiveness気道過敏性(airway hyperresponsiveness)airway hyperresponsiveness(気道過敏性)、粘液過分泌mucus hypersecretion粘液過分泌(mucus hypersecretion)mucus hypersecretion(粘液過分泌)。所見にCurschmann螺旋体Curschmann spiralsCurschmann螺旋体(Curschmann spirals)Curschmann spirals(Curschmann螺旋体)、Charcot–Leyden結晶Charcot-Leyden crystalCharcot–Leyden結晶(Charcot-Leyden crystal)Charcot-Leyden crystal(Charcot–Leyden結晶)、好酸球浸潤eosinophilic infiltration好酸球浸潤(eosinophilic infiltration)eosinophilic infiltration(好酸球浸潤)。慢性化 → 肺気腫 → 肺性心cor pulmonale肺性心(cor pulmonale)cor pulmonale(肺性心)。
- 全身性アナフィラキシー(蜂毒、ペニシリン):蕁麻疹、気管支攣縮bronchospasm気管支攣縮(bronchospasm)bronchospasm(気管支攣縮)、喉頭浮腫laryngeal edema喉頭浮腫(laryngeal edema)laryngeal edema(喉頭浮腫)、消化器症状 → アナフィラキシーショックanaphylactic shockアナフィラキシーショック(anaphylactic shock)anaphylactic shock(アナフィラキシーショック)。剖検で肺水腫・ARDS型の硝子膜hyaline membrane硝子膜(hyaline membrane)hyaline membrane(硝子膜)。
II型(抗体介在型・細胞障害型)
IgG/IgMが細胞表面やECMに固定された抗原(内因性・外因性、例:薬物)に結合。3つの機序:
- オプソニン化opsonizationオプソニン化(opsonization)opsonization(オプソニン化)と貪食 — 抗体・C3bで被覆された細胞がFc/C3b受容体を介し貪食される(例:自己免疫性溶血性貧血autoimmune hemolytic anemia (AIHA)自己免疫性溶血性貧血(autoimmune hemolytic anemia (AIHA))autoimmune hemolytic anemia (AIHA)(自己免疫性溶血性貧血)、免疫性血小板減少症immune thrombocytopenia, ITP免疫性血小板減少症(immune thrombocytopenia, ITP)immune thrombocytopenia, ITP(免疫性血小板減少症))。
- 補体・Fc介在性の炎症 — 古典的補体活性化complement activation補体活性化(complement activation)complement activation(補体活性化)が好中球を動員 → 組織傷害tissue injury組織傷害(tissue injury)tissue injury(組織傷害)、MACによる融解(例:Goodpasture、尋常性天疱瘡pemphigus vulgaris尋常性天疱瘡(pemphigus vulgaris)pemphigus vulgaris(尋常性天疱瘡)、血管炎)。
- 抗体介在性の細胞機能異常 — 抗体が傷害を伴わずに受容体機能を変える:重症筋無力症(抗AChR → 遮断)、Graves病(抗TSHR → 刺激 → 甲状腺機能亢進)。
| 疾患 | 標的抗原 | 臨床像 |
|---|---|---|
| 自己免疫性溶血性貧血autoimmune hemolytic anemia (AIHA)自己免疫性溶血性貧血(autoimmune hemolytic anemia (AIHA))autoimmune hemolytic anemia (AIHA)(自己免疫性溶血性貧血) | 赤血球膜タンパク | 溶血、貧血 |
| 免疫性血小板減少性紫斑病immune thrombocytopenic purpura (ITP)免疫性血小板減少性紫斑病(immune thrombocytopenic purpura (ITP))immune thrombocytopenic purpura (ITP)(免疫性血小板減少性紫斑病) | 血小板GpIIb/IIIa | 出血 |
| 尋常性天疱瘡pemphigus vulgaris尋常性天疱瘡(pemphigus vulgaris)pemphigus vulgaris(尋常性天疱瘡) | デスモグレインDesmogleinデスモグレイン(Desmoglein)Desmoglein(デスモグレイン)(表皮) | 皮膚水疱 |
| Goodpasture症候群Goodpasture syndromeGoodpasture症候群(Goodpasture syndrome)Goodpasture syndrome(Goodpasture症候群) | 基底膜(IV型コラーゲンtype IV collagenIV型コラーゲン(type IV collagen)type IV collagen(IV型コラーゲン)NC1) | 腎炎、肺出血pulmonary hemorrhage肺出血(pulmonary hemorrhage)pulmonary hemorrhage(肺出血) |
| 重症筋無力症 | アセチルコリン受容体cholinergic receptorコリン受容体(cholinergic receptor)cholinergic receptor(コリン受容体) | 筋力低下 |
| Graves病 | TSH受容体 | 甲状腺機能亢進 |
| 悪性貧血pernicious anemia悪性貧血(pernicious anemia)pernicious anemia(悪性貧血) | 内因子intrinsic factor内因子(intrinsic factor)intrinsic factor(内因子) | B12吸収低下、貧血 |
またRh不適合 — Rh⁻の母がRh⁺の胎児に感作 → 次回妊娠でIgGが胎盤を通過 → 胎児の溶血、浮腫、黄疸。
💡 ポイント: I型 = IgE+肥満細胞(Th2 → IL-4/IL-5/IL-13)。即時相phase時相(phase)phase(時相) = ヒスタミン、遅発相late phase遅発相(late phase)late phase(遅発相) = 好酸球 → アナフィラキシー・喘息。II型 = 表面抗原surface antigen表面抗原(surface antigen)surface antigen(表面抗原)に対するIgG/IgM、オプソニン化opsonizationオプソニン化(opsonization)opsonization(オプソニン化)・補体性炎症・受容体機能異常を介す(Graves = 刺激性、重症筋無力症 = 遮断性)。Goodpasture(抗GBM)→ 肺+腎。
まとめ
- I〜III型は抗体介在性、IV型はT細胞介在性。I型はIgE+肥満細胞、II型は細胞表面・ECM抗原に対するIgG/IgM。
- I型:初回曝露でIL-4によるIgEクラススイッチisotype switching (class switching)クラススイッチ(isotype switching (class switching))isotype switching (class switching)(クラススイッチ)→肥満細胞への感作→再曝露で架橋・脱顆粒degranulation脱顆粒(degranulation)degranulation(脱顆粒)。即時相phase時相(phase)phase(時相)はヒスタミン・ロイコトリエンleukotrieneロイコトリエン(leukotriene)leukotriene(ロイコトリエン)、遅発相late phase遅発相(late phase)late phase(遅発相)は好酸球主体。
- I型の代表疾患はアナフィラキシー、気管支喘息bronchial asthma気管支喘息(bronchial asthma)bronchial asthma(気管支喘息)、アレルギー性鼻炎allergic rhinitisアレルギー性鼻炎(allergic rhinitis)allergic rhinitis(アレルギー性鼻炎)。
- II型は3機序:オプソニン化opsonizationオプソニン化(opsonization)opsonization(オプソニン化)・貪食、補体・Fc介在性炎症、抗体介在性の細胞機能異常(Graves=刺激性、重症筋無力症=遮断性)。
- II型の代表疾患は自己免疫性溶血性貧血autoimmune hemolytic anemia (AIHA)自己免疫性溶血性貧血(autoimmune hemolytic anemia (AIHA))autoimmune hemolytic anemia (AIHA)(自己免疫性溶血性貧血)、Goodpasture症候群Goodpasture syndromeGoodpasture症候群(Goodpasture syndrome)Goodpasture syndrome(Goodpasture症候群)、尋常性天疱瘡pemphigus vulgaris尋常性天疱瘡(pemphigus vulgaris)pemphigus vulgaris(尋常性天疱瘡)、Rh不適合。
- Goodpasture症候群Goodpasture syndromeGoodpasture症候群(Goodpasture syndrome)Goodpasture syndrome(Goodpasture症候群)は抗GBM抗体anti-GBM antibody抗GBM抗体(anti-GBM antibody)anti-GBM antibody(抗GBM抗体)により肺と腎の両方を侵す。