Pathology · A/36
Ⅲ型・Ⅳ型過敏反応(免疫複合体型/遅延型)
Type III and Type IV hypersensitivity reactions and their pathological presentations
🧠 全体像:III型は抗原–抗体複合体が組織に沈着して補体を活性化する「巻き添え」の障害で、IV型は抗体を介さずT細胞が直接攻撃する「遅延型」の障害——両者は時間経過time course時間経過(time course)time course(時間経過)(III型は数時間、IV型は24〜72時間)と組織像(III型は線維素様壊死Fibrinoid necrosis線維素様壊死(Fibrinoid necrosis)Fibrinoid necrosis(線維素様壊死)、IV型は肉芽granulation肉芽(granulation)granulation(肉芽)腫・単核球浸潤mononuclear infiltration単核球浸潤(mononuclear infiltration)mononuclear infiltration(単核球浸潤))で区別できる。
III型(免疫複合体介在型)
抗原–抗体(免疫)複合体(IC)により誘発される反応。抗原は内因性(自己DNA、ヒストン)にも外因性(細菌、ウイルス)にもなりうる。複合体は通常は貪食で除去されるが、多量に形成され沈着すると疾患となる — 血管・臓器(全身性)や抗原侵入部位(局所)に。
発生機序(3段階):
- 循環中でのIC形成 — 抗原+抗体が複合体を形成。
- ICの沈着 — 腎、関節、小血管などの組織床に。
- 炎症反応 — 沈着したIgG/IgMが補体を活性化 → アナフィラトキシンanaphylatoxinアナフィラトキシン(anaphylatoxin)anaphylatoxin(アナフィラトキシン)(C3a/C5a)→ 透過性亢進+好中球・単球の動員。血小板凝集platelet aggregation血小板凝集(platelet aggregation)platelet aggregation(血小板凝集)+Hageman因子 → 微小血栓microthrombi微小血栓(microthrombi)microthrombi(微小血栓)と虚血。
flowchart TD
A["抗原+抗体が循環中で複合体形成"] --> B["組織床(腎・関節・血管)への沈着"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='complement activation'>補体活性化</span><br>C3a/C5a→好中球・単球の動員"]
C --> D["血管壁の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Fibrinoid necrosis'>線維素様壊死</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='necrotizing vasculitis'>壊死性血管炎</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microthrombi'>微小血栓</span>"]
形態: 壊死性血管炎necrotizing vasculitis壊死性血管炎(necrotizing vasculitis)necrotizing vasculitis(壊死性血管炎)、微小血栓microthrombi微小血栓(microthrombi)microthrombi(微小血栓)、虚血性壊死ischemic necrosis虚血性壊死(ischemic necrosis)ischemic necrosis(虚血性壊死)。血管壁は線維素様壊死Fibrinoid necrosis線維素様壊死(Fibrinoid necrosis)Fibrinoid necrosis(線維素様壊死)(不明瞭な好酸性のタンパク沈着)を示す。
局所IC病 — Arthus反応: 事前に免疫された宿主の皮膚に抗原を注射 → 局所でIC沈着(抗体過剰)→ 浮腫・出血・潰瘍を伴う急性IC血管炎。注射後4〜10時間でピーク。
IV型(細胞介在型・遅延型)
抗体ではなくT細胞が介在。2つの経路:
- サイトカイン介在性炎症 — CD4⁺ T細胞 → サイトカイン → マクロファージ・好中球を動員・活性化 → 組織傷害tissue injury組織傷害(tissue injury)tissue injury(組織傷害)。
- 細胞介在性細胞傷害 — CD8⁺ CTL(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))が宿主細胞を直接殺す。
2a. 遅延型過敏反応
事前に感作された宿主における抗原への反応。古典的な例 = ツベルクリンPPDツベルクリン(PPD)PPD(ツベルクリン)反応。CD4⁺ Th1が介在。
- 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で提示 → IL-12 → Th1とメモNotesメモ(Notes)Notes(メモ)リーT細胞の生成。
- 再曝露 → Th1・メモNotesメモ(Notes)Notes(メモ)リー細胞の動員。
- Th1がIFN-γを分泌 → マクロファージ活性化。PDGF/TGF-β → 線維芽細胞の増殖+コラーゲン。
- 持続刺激 → 慢性炎症 → 肉芽granulation肉芽(granulation)granulation(肉芽)腫(類上皮細胞epithelioid cells類上皮細胞(epithelioid cells)epithelioid cells(類上皮細胞)+巨細胞+リンパ球の襟。古い病変は線維化)。
2b. T細胞介在性細胞傷害
- CD8⁺ CTLがMHCクラスI上の細胞内ペプチドを認識。
- パーフォリンperforinパーフォリン(perforin)perforin(パーフォリン)–グランザイムgranzymeグランザイム(granzyme)granzyme(グランザイム)系:パーフォリンperforinパーフォリン(perforin)perforin(パーフォリン)が標的膜に孔を開ける → グランザイムgranzymeグランザイム(granzyme)granzyme(グランザイム)侵入 → カスパーゼ活性化 → アポトーシス。
- 固形臓器移植の拒絶で重要。1型糖尿病にも関与。
| III型 | IV型 | |
|---|---|---|
| メディエーター | 免疫複合体 | T細胞(CD4 Th1 / CD8 CTL) |
| 時間経過time course時間経過(time course)time course(時間経過) | 数時間(Arthus 4〜10時間) | 遅延(24〜72時間) |
| 組織像 | 線維素様壊死Fibrinoid necrosis線維素様壊死(Fibrinoid necrosis)Fibrinoid necrosis(線維素様壊死)、好中球 | 単核球浸潤mononuclear infiltration単核球浸潤(mononuclear infiltration)mononuclear infiltration(単核球浸潤)、肉芽granulation肉芽(granulation)granulation(肉芽)腫 |
| 例 | SLE、PAN、溶連菌感染後Post-streptococcal溶連菌感染後(Post-streptococcal)Post-streptococcal(溶連菌感染後)GN、血清病serum sickness血清病(serum sickness)serum sickness(血清病) | 接触皮膚炎contact dermatitis接触皮膚炎(contact dermatitis)contact dermatitis(接触皮膚炎)、結核/PPD、移植拒絶graft rejection移植拒絶(graft rejection)graft rejection(移植拒絶)、1型糖尿病 |
💡 ポイント: III型 = 免疫複合体 → 補体 → 好中球 → 線維素様壊死Fibrinoid necrosis線維素様壊死(Fibrinoid necrosis)Fibrinoid necrosis(線維素様壊死)(SLE、PAN、溶連菌感染後Post-streptococcal溶連菌感染後(Post-streptococcal)Post-streptococcal(溶連菌感染後)GN、血清病serum sickness血清病(serum sickness)serum sickness(血清病)、Arthus)。IV型 = T細胞介在性・遅延型 — CD4 Th1/IFN-γ → DTH・肉芽granulation肉芽(granulation)granulation(肉芽)腫、CD8 CTL → パーフォリンperforinパーフォリン(perforin)perforin(パーフォリン)/グランザイムgranzymeグランザイム(granzyme)granzyme(グランザイム) → アポトーシス(移植拒絶graft rejection移植拒絶(graft rejection)graft rejection(移植拒絶)、接触皮膚炎contact dermatitis接触皮膚炎(contact dermatitis)contact dermatitis(接触皮膚炎)、1型糖尿病)。
まとめ
- III型は抗原抗体複合体の形成→組織沈着→補体活性化complement activation補体活性化(complement activation)complement activation(補体活性化)→血管炎という3段階で進む。
- Arthus反応は局所免疫複合体病の典型で、注射後4〜10時間でピークに達する。
- IV型はサイトカイン介在性炎症(CD4 Th1、ツベルクリン反応tuberculin reaction (Mantoux test)ツベルクリン反応(tuberculin reaction (Mantoux test))tuberculin reaction (Mantoux test)(ツベルクリン反応)が代表)と細胞介在性細胞傷害(CD8 CTL、パーフォリンperforinパーフォリン(perforin)perforin(パーフォリン)-グランザイムgranzymeグランザイム(granzyme)granzyme(グランザイム))の2経路からなる。
- 遅延型過敏反応delayed-type hypersensitivity (DTH)遅延型過敏反応(delayed-type hypersensitivity (DTH))delayed-type hypersensitivity (DTH)(遅延型過敏反応)はIFN-γによるマクロファージ活性化を経て肉芽腫形成granuloma formation肉芽腫形成(granuloma formation)granuloma formation(肉芽腫形成)に至る。
- III型は数時間、IV型は24〜72時間と時間経過time course時間経過(time course)time course(時間経過)が異なる。
- III型の代表疾患はSLE、結節性多発動脈炎polyarteritis nodosa, PAN結節性多発動脈炎(polyarteritis nodosa, PAN)polyarteritis nodosa, PAN(結節性多発動脈炎)、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)。IV型の代表疾患は接触皮膚炎contact dermatitis接触皮膚炎(contact dermatitis)contact dermatitis(接触皮膚炎)、結核、移植拒絶graft rejection移植拒絶(graft rejection)graft rejection(移植拒絶)、1型糖尿病。