要約
マンノース結合レクチン（MBL）は、自然免疫系に属するコレクチンファミリーのメンバーである。 MBLの遺伝的、生物学的、および臨床的特性は、過去数十年にわたって広く調査されてきたが、その潜在的な臨床的関連性のいくつかの興味深い側面はまだ MBLの低循環濃度は、新生児における感染リスクの増加および神経学的転帰の不良と関連している。 一方，管腔細菌への曝露後の新生児腸による過剰で制御されない炎症応答は，ｍｂｌの産生の増加をもたらし，壊死性腸炎の発症に関与している可能性がある。 本レビューの目的は、MBLの遺伝的および生物学的特性と感染に対する感受性および虚血再灌流関連組織傷害におけるその役割についての現在の知識を要約し、周産期および将来の治療上の応用の可能性をよりよく探求することである。
1. はじめに
マンノース結合レクチン（MBL）は、コレクチンファミリーに属する自然免疫系のタンパク質であり、様々な抗菌活性を展開することができます。 それは宿主の微生物侵入に対する保護を提供するさまざまな病原体（を含む細菌、ウイルス、菌類および寄生虫）を確認し、結合します。 MBL欠乏症の臨床的影響と多種多様な疾患への関連が広く研究されているが、健常者における低MBL血清レベルの臨床的意義はまだ議論されている。 調査が異なった病気への感受性の低いですか高いMBLの血清のレベルの有害か有利または影響を提案しないので、イメージはモザイクのそれです。 初期の人生では、MBL不全は、免疫不全の存在下で、そして免疫系が特に挑戦されるときはいつでも臨床的関連性を有するようである。 ＭＢＬは，母体由来の抗体が消失し，子供自身の免疫系が未熟である新生児期に最初のライン防御において重要な役割を果たすことができる。 同時期に，ＭＢＬは神経遊走，介在ニューロン認識，髄鞘化，上衣細胞障壁の締め付けの接触誘導にも役割を果たしていると考えられる。
低MBL血清レベルは、新生児における院内敗血症および神経学的リスクの増加に関連しているが、げっ歯類で行われた最近の研究は、虚血-再灌流傷害の過程で、補体のレクチン経路の活性化による組織損傷（心筋、胃腸、脳および腎組織）の悪化におけるMBLの役割を支持している。 これらのデータによると、我々は、高いMBL血清レベルに関連付けられているMBL-2遺伝子型は、早産新生児における壊死性腸炎（NEC）の危険因子を表すことがわか
結論として、MBLの役割、異なるMBLハプロタイプの正確な臨床的意義、および連続して関連する血清MBLレベルは、まだ十分に理解されておらず、さらに解明 さらに、ＭＢＬの外因性投与が宿主の生物に対して保護的またはむしろ有害な影響を有し得るかどうかは依然として不明である。
本レビューの目的は、特に周産期におけるMBLの臨床的役割に関する現在の知識を要約し、議論の余地のある問題に対処し、最後に将来の治療応用の可能性について議論することである。
2. MBL: タンパク質と生物学的特性
ヒトMBL2遺伝子産物は、24kdポリペプチドであり、248アミノ酸配列を特徴とし、四つの異なる領域、システインが豊富なN末端領域、collagenousドメイン、短いαヘリックスコイルドコイルドメイン、いわゆるネック領域、炭水化物認識ドメインを有し、分子の顕著な球状頭部を形成する。 三つのポリペプチド鎖は、疎水性相互作用とN末端システインに富む領域内の鎖間ジスルフィド結合によって安定化されたコラーゲン領域を介して三重らせんを形成する。 この三量体形態は、MBLのすべての循環形態の基本的な構造サブユニットである。 これらのホモ三量体サブユニットをオリゴマー化することにより、より大きな分子を得ることができます(図1)。 高度に秩序化されたオリゴマー構造、間隔、および炭水化物認識ドメインの向きは、MBLがターゲットとすることができ、その機能のために不可欠であるもの 炭水化物認識ドメインを介して、MBLは、細菌、ウイルス、寄生虫、および真菌などの多数の病原体の表面に露出しているマンノースまたはN-アセチルグルコサミン このため、ＭＢＬは、免疫応答の早熟な活性化を媒介する、いわゆる「パターン認識分子」のグループに属する。 ＭＢＬは肝臓によって産生され，カルシウム依存性急性期蛋白質としてストレス条件下で血清中に放出される。 感染に応答して、有意に増加した循環レベルが報告されている。 炎症状態の間、MBLはまた、血管漏出のために血流を残すことができ、中耳の粘液、上気道分泌物、炎症を起こした滑液、および正常な羊膜液中で検出するこ ＭＢＬはマクロファージを活性化し，食作用を増強し，抗体非依存性レクチン経路を誘導することにより補体活性化に役割を果たす。 特に、MBLは、三つのMBL関連セリンプロテアーゼ（MASPs1、2、および3）と協力して、補体活性化、サイトカインの放出、および凝固因子のレクチン経路を開始するこ 単一のMASPエンティティは、最初に同定され、補体タンパク質C4、C2、およびC3を切断する能力を持つプロテアーゼとして特徴付けられた。 MASPは確かに二つの関連するが、異なるプロテアーゼ、MASP-1とMASP-2の混合物であった。 第三のプロテアーゼ、MASP-3は、また、MBLに関連付けられていることが示されています。 一般に、MASP-2はレクチン補体経路の開始剤であると考えられているが、他のMaspの役割は依然として不明である。 MASPはさらに、防御コラーゲンでもあるFicolin-1(M-Ficolin)、Ficolin-2(L-Ficolin)およびFicolin-3(H-Ficolin)と活性複合体を形成する。
虚血再灌流後の組織損傷の場合、MBLは標的細胞に急速に沈着し、特定の自己反応性IgMが露出した組織抗原に結合し、急性期の下流補体活性化を誘発し、c3の切断を増強するとすぐにIgM-MBL複合体を形成する。 脳、腎臓、脾臓、へんとう腺、胸腺、小腸、精巣、卵巣、膣などの肝臓以外の器官でも少量のMBLが産生され、MBLの局所発現が局所免疫防御に関連している可能性が示唆されている。
3. MBL:Genetics
1989年、TAYLORとSastryによってMBLとタンパク質の遺伝子構造が同定された。 ヒトMBL遺伝子（MBL2）はクローニングされ、配列決定され、染色体10q11.1–q21に位置しています。 MBL2のゲノムヌクレオチド配列とcDNA配列の比較は、タンパク質コード領域は、それぞれ600、1350、および800塩基対の三つのイントロンによって中断された四つのエクソンで構成されていることを明らかにした。 エクソン1は、シグナルペプチド、システインリッチドメイン、およびコラーゲン構造の三重らせん形成のための典型的な繰り返しグリシン-Xaa-Yaaモチーフの七つのコピーをコードしている（XaaとYaaは任意のアミノ酸を示す）。 このパターンは、エクソン2で追加の12グリシン-Xaa-Yaaリピートによって継続されます。 エクソン3は首領域をコードし、エクソン4は炭水化物結合ドメインをコードする。 得られたタンパク質は、ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（SDS-PAGE）で評価された32kDaの三つの同一のポリペプチド鎖を有するオリゴマーからなる。 肝臓は、3~6個のオリゴマーからなる構造としてタンパク質を合成します(図1)。
3.1. MBL2遺伝子多型
MBLポリペプチドの三つの異なる構造変異体をコードするMBL2遺伝子の変異対立遺伝子の存在は、MBL欠乏症と強く関連しています。 MBL2遺伝子の五つの一塩基多型（Snp）は、血清中のMBLの量や機能の変化につながります。 ２つのＳｎｐは、−５ ５ ０位（Ｈ／Ｌ変異体）および−２ ２ １位（Ｘ／Ｙ変異体）のプロモーター領域に局在し、１つは、位置＋４位（Ｐ／Ｑ変異体）の５’非翻訳領域に局在する（図１）。 それらはMBL2遺伝子の発現に影響を及ぼす。 ハプロタイプＨ Ｙ，ＬＹ，ＬＸは高，中，低プロモーター活性と相関し，血清測定と一致した。 他の三つの機能的なSnpは、エクソン1、正確にコドン52（対立遺伝子D）、コドン54（対立遺伝子B）、およびコドン57（対立遺伝子C）に位置し、それぞれシステイン、アスパラギン酸、およびグルタミン酸で必須グリシン残基を置換することにより、collagenous三重ヘリックスの繰り返しGly-Xaa-Yaa構造の破壊をもたらす。 3つの変異体はすべて、MBLサブユニットの基本的な三量体構造への組み立てを妨げ、それによってMBLタンパク質の量を減少させる(図2)。
変異対立遺伝子は、正常で健康な集団では非常に頻繁であり、個体の20〜50％に存在し、アフリカ人で最も高い頻度が見られる。 B対立遺伝子は0.11〜0.17％の遺伝子頻度を有する白人、中国人、およびエスキモーで一般的であるが、C対立遺伝子はアフリカ人ではほぼ独占的に存在し、高頻度（0.23〜0.29％）である。 D対立遺伝子は白人とアフリカ人の両方に存在するが、頻度は低い（両方で0.05％）。 すべての集団研究は、B、C、およびD対立遺伝子の有意な支配的な効果を示している。
MBL血清レベルは、Sorensenによって説明されているように遺伝的に決定され、Sorensenは成人の双子に関するエレガントな研究で血清MBLレベルとMASP-2活性の遺伝性を推定し、両方の形質に影響を与える一般的な遺伝子の寄与を強調している。 この研究のデータは、MBLの血清レベルとMASP-2活性のための強い遺伝的影響を示し、二つの形質の間に有意な遺伝的相関を有する。 実際には、双子-双子の相関は、部分的には、同じ遺伝子によって影響を受けているように見える両方の形質の二卵性双子よりも一卵性双生児で高かった。 遺伝的相関はまた、表現型間のカジュアルな関係を表すことができます。
MBL遺伝子のプロモーターとエクソンドメインの両方の遺伝的変動は、その後の安定性と機能的に活性なタンパク質の血清濃度に影響を与え、オプソ
4. MBL: 虚血/再灌流組織傷害における補体の活性化における役割
多くの研究は、ヒトおよび動物における虚血/再灌流（I/R）傷害における補体系の決定基の役割を示 実際、虚血中およびその後の再灌流中に、古典的経路は極めて重要な役割を有するが、レクチン経路も関与する。 天然循環Ｉｇｍ（自己抗原に特異的）は、虚血によって曝露される抗原に結合する可能性がある。 抗原相互作用は古典的経路を開始し、続いてC1および下流成分（C4、C3、およびC2）の活性化が起こる。 Ｉｇｍと虚血性抗原との相互作用は，Ｉｇｍ上の炭水化物パターンを介してＭＢＬに対する結合の曝露をもたらし，Ｍａｓｐを活性化する。 活性化されたMASPSsは、レクチン経路を活性化する関連する基質をさらに切断する（図3）。 活性化されたMASP-2は、補体因子C4およびC2をそれぞれ断片C4BおよびC4AおよびC2BおよびC2Aに非常に効率的に切断し、C4BおよびC2Bが結合してC3変換酵素2を形成する。 MASP-1はC4b結合C2を切断することができますが、C4は切断できません。 したがって、レクチン経路活性化経路は、MASP-2の非存在下では不十分である。 MASP-1は、C2を切断し、おそらくMASP-2の酵素活性型への変換によって補体活性化を高めることによってMASP-2機能活性を増強することができるが、MASP-2機能
補体活性化へのこの方法は、心筋梗塞、胃腸虚血、および腎臓I/Rの病態生理学に関与している。 最近の研究は、脳I/RのマウスモデルにおけるC1阻害剤投与の利点を示し、MBLがこの効果に関与していることを示唆している。
5. MBL:臨床的意義
5.1. MBLと感染に対する感受性
MBLは、細菌、ウイルス、真菌、寄生虫の表面上の糖部分を認識し、結合します。 MBL結合は、これらの微生物を凝集させ、MBL関連プロテアーゼを介して病原体の貪食クリアランスおよびレクチン補体経路の活性化を可能にする(図4)。 証拠の取り付けは、最後の年の間に自然免疫応答におけるMBLの重要な役割をサポートしているので、いくつかの研究は、体液中のMBLの発現および/または濃度と臨床的提示との間の関連性に焦点を当てました。 同様に、炎症の急性期のタンパク質に対して、MBLの血中濃度は感染に応答して増加する。 健康な成人の個体は、通常、1000ng/mLを超えるMBL濃度を有し、これらのレベルは、年齢、概日周期、および身体運動によって影響されないようである。 炎症の間、MBLレベルはベースラインレベルと比較して3〜4倍以内に増加する。 成人におけるMBL欠乏症は、500ng/mL未満の血漿濃度または0.2U/μ LC4沈着以下のMBL機能として定義されている。 MBLのレベルは通常不十分である個人の十分なレベルに圧力の下で、上がるかもしれません。 陽性の急性期応答は、一般的に野生型MBL2遺伝子を有する個体で観察された。
MBL欠損成人は、臨床転帰に対する先天性免疫不全のこの種の正確な影響はまだ十分に理解されていないが、臨床設定の数で感染のリスク、重症度、およ さらに、低いMBLのレベルによる伝染を開発する危険は嚢胞性線維症のような他の条件に、または化学療法および移植の後で関連付けられたら特
それにもかかわらず、MBLの保護的役割を示唆するこれらの結果にもかかわらず、MBL活性化の過剰は、さらなる組織損傷につながる不均衡な炎症前反応のために有害である可能性がある。 高いＭＢＬ活性は、全身性エリテマトーデスのような炎症性自己免疫疾患と関連しており、その結果、臓器損傷をもたらす。 さらに、MBL血清濃度および活性の増加は、移植拒絶反応、糖尿病性腎症、マイコバクテリアおよびリーシュマニアの取り込みの強化、および原発性胆汁性肝硬変を含む他の障害とも関連している。
成人集団については、低MBLレベルが新生児感染症の発症の危険因子でもあるようです。 特に低いMBLのレベルは早産の新生児間で検出され、遺伝的に定められたMBLの不足は新生児の期間の血清MBLの集中の重要なinterindivual可変性の原因となる記
臍帯血中の低MBL濃度は、グラム陰性敗血症の発生率が高いことと相関していることが判明しました。 新生児集中治療室への入院時の低MBL血清レベルは、妊娠期間（GA）とは独立して、院内敗血症のリスクの増加と関連している。 このような低い血清ＭＢＬ濃度が敗血症性新生児の間で報告されているので、感染の危険性がある新生児の早期同定のためのバイオマーカーとしてのＭＢＬの可能性のある役割が示唆されている。 365重症新生児を含む私たちの施設で行われた前向き観察研究は、MBL血清レベルの中央値は、感染していない新生児の間よりも感染した間で有意に低 さらに、入院時の低MBL濃度は、GAおよび侵襲的処置とは独立して、感染のその後の発症の危険因子を表した。 それにもかかわらず、入院時のMBLレベルと感染中のピークレベルは死亡と関連していなかった。
Schlapbach et al. 低MBL濃度の乳児における重度の呼吸器症状の発生率の増加傾向を見出したが、この関連は予想ほど強くはなかった。 他の著者らは、MASP-2欠乏症の新生児は、平均GAが短く、未熟児の発生率が高く、出生体重（BW）が低いことを発見した。 また、より高いMASP-2濃度への傾向は、感染した新生児の間で発見されました。
新生児集中治療室の入院時のMBL2遺伝子型と血清MBLレベルの相関を参照すると、早産患者の13.8％のみが遺伝的に欠損したMBL2ハプロタイプを持っていたのに対し、乳児の43.1％がユニットへの入院時に欠損したMBLレベル（<700ng/mL）を持っていたことが観察された。 新生児におけるmbl遺伝子型と血清MBLレベルとの間の不一致の発見は、新生児における低MBLレベルを引き起こす未熟さの役割をサポートしています。 したがって、早産新生児では、出生時および生後1ヶ月のMBL欠乏症は、MBL遺伝子型よりも血清濃度によって良好に記述されるようである。
5.2. 早産児におけるMBLおよび有害な神経学的転帰
早産児および期間生まれの新生児で行われた堅牢な疫学的研究は、胎児感染、炎症（例えば、絨毛膜炎）、周産期 感染および低酸素-虚血は、非常に異なるタイプの傷害であるにもかかわらず、胎児免疫系の活性化によって胎児の炎症反応を個別に誘発し、脳室周囲白質損傷を含む早産脳損傷に寄与する。
イボテネート投与により生後5日目に脳損傷を誘発したマウスまたはラットでは、生後1日目と5日目の間にIL-1β、IL-6、Tnf Α、またはIL-9を全身注射した後、異なる脳応答が見られ、これらのげっ歯類では非感作動物で観察されたものと比較して最大2倍の脳損傷レベルが観察された。 さらに、後の脳性麻痺を発症する新生児では、炎症性サイトカインの増加なしにIL-9血漿レベルの増加が見出された。 脳感作は、肥満細胞の活性化に二次的なヒスタミンの放出による神経H1およびH2受容体のトリガーによって誘導される可能性がある。 また、サイトカイン産生につながるTLR経路活性化（TLR4、TLR3、およびアダプター分子TRIF）は、低酸素虚血侮辱に対する炎症性脳感作に関与しているようです。 共通の炎症経路の活性化によるサイトカイン応答は，脳性麻ひと期間生まれの新生児の血中サイトカイン濃度との相関を説明することができた。 新生児脳症では新生児免疫と敗血症の役割が実証されているが、新生児の神経学的転帰を予測する際の胎児および母体の遺伝学の役割と、いくつかの自然免疫因子の遺伝的特徴が新生児の脆弱性のバイオマーカーを構成するかどうかを検討している研究はほとんどない。 修正された年齢の24ヶ月で非常に早産児のグループでは、我々はMBL2遺伝子のエクソン1のSNPsのホモ接合性が有害な神経学的転帰と関連していたこと さらに，遺伝子型ＯＯを有するすべての患者は入院中に少なくとも一つの感染エピソードを有し，脳室内出血（ＩＶＨ）のリスクが増加していた。 したがって、神経学的発達に対するMBL2Snpの効果は、おそらく感染によって媒介されるこれらの乳児では間接的であり、MBL欠乏症によって誘発される脳損傷は、補体カスケードから部分的に独立しており、そのような早産児では、より成熟した乳児および成人よりも活性が低い可能性がある。 新生児の顕著な脳の未熟さに関連する他のMBL媒介機構は、神経学的損傷の起源において役割を有する可能性がある。
マウスの外傷性脳損傷のモデルでは、Yager et al. MBL欠乏症は、補体活性化とは無関係に、急性CA3（Cornu Ammonis）細胞死および認知機能障害を悪化させることを見出した。 このことは，ＭＢＬに対する神経保護的役割と，外傷性脳損傷後の自然免疫と神経学的転帰との間の機能的連鎖を示唆している。 Yager et al. マウスおよび135の打撃の大人の患者の調査されたMBL2遺伝子型（平均年齢>70年）。 3ヶ月の追跡調査で、彼らは、遺伝的に定義されたMBL欠乏症は、MBL欠損患者の感染リスクの増加なしに、急性脳卒中後のより良い転帰と関連していると結論付けた。 さらに、MBL低遺伝子型を有する患者は、MBL十分な遺伝子型を有する患者よりもC3およびC4の血清レベルが低いことを明らかにした。 最近、Ｃｅｒｖｅｒａら（Ｃｅｒｖｅｒａ ｅ ｔ ａ ｌ． 中大脳動脈閉塞のマウスモデルでは、急性脳卒中後における遺伝的MBL欠失の神経保護効果が確認されたが、7日間の検査で梗塞量または神経機能の これらの結果は互いに矛盾しています。 MBLが虚血再灌流脳損傷の生理学的病理学において保護的または有害な役割を有する場合、依然として不明である。 Zanettaの研究によると、MBLは脳の発達において保護的役割を果たす可能性があると推測できます。 マンノース豊富な糖タンパク質は、他の単糖と比較して、出生後の第二週および第三週の間に著しく蓄積し、その後分解される。 それらは軸索の表面、特に平行線維（顆粒細胞の軸索、小脳の定量的に主要な神経細胞型）の表面に集中している。 未熟児では，ＭＢＬは，脳の個体発生発達中に，神経遊走，介在神経認識，移動ニューロンと放射状星状細胞線維との間の橋の形成，髄鞘化，上衣細胞障壁の締め付けの接触ガイダンスを促進することができた。 単一の遺伝子変異は、感染症や出血などの様々な病原性の侮辱に対する脳組織の感受性を高めるこれらの機能を容易に抑制することができる。
5.3. MBLと壊死性腸炎（NEC）
成人人口については、MBL欠乏症だけでなく、MBLの過剰産生も潜在的に有害な影響を及ぼしていると考えられます。 ホストの免疫の防衛はproinflammatoryプロセスとapoptosis間の適切なバランスの維持に左右される。 炎症経路の未熟さは、このバランスを動揺させる、アポトーシス活性化に対する感受性を増加させ、細菌感染中に増加したアポトーシス組織損傷をもたら 管腔の細菌への露出の後の新生児の腸による余分で、制御されていない炎症性応答の手始めは壊死性腸炎の手始めを誘発するかもしれません。 活性血清および組織タンパク質の高発現に関連するMBL2遺伝子の多型は、早産新生児がNECを発症し、疾患の進行に寄与するNECの病態生理を生成する素因となる可能性がある。
MBLは肝細胞によって発現されるが、Sastry et al. 主に小腸でMBL-2mRNAの低肝外レベルを観察しました。 Prencipe et al. ＮＥＣを有する早産児の罹患根性におけるＭＢＬ蛋白質の発現を検出した：ＭＢＬは腸細胞，内皮細胞および小腸および結腸の組織球において強く発現した。 さらに，健康な乳児の腸組織の腸細胞においてもＭＢＬの陽性染色が観察された。 より高い血清MBLレベルに関連付けられている-221プロモーター MBL-2変異対立遺伝子Yは、対照新生児よりもNECと新生児で有意に一般的であることが示され また、−221YYプロモーター遺伝子型と組み合わせたエクソン1/プロモーター-221YA/YA遺伝子型の有意な関連付けは、両方のNEC、独立してGAを開発するリスクが高いと、高MBL 低MBLレベルに関連するMBL-2遺伝子型は、MBLレベルがNECの結果に影響を与える可能性があり、さらに腸の損傷に寄与する高MBLレベルの役割の仮説を支持することを示唆し、重度のNECと新生児の間で死亡率の低下に関連付けられていることが示された。
6. MBL: 将来の展望
低MBLレベルが感染発症および重症度の危険因子であるという観察は、MBLの外部投与が有益である可能性があることを示唆した。 従って、厳しい伝染の批判的に病気の新生児のMBLの取り替えの処置はまだ臨床練習で適用されるために遠いが、現在論議されます。 しかし、MBLの制御されていない産生に関連しているいくつかの障害のリスクの増加を考慮すると（テキストで上記のように）、潜在的な予防/治療MBL投与は、潜在的に危険な戦略に着手する前に慎重に調査されるべきである。 MBLの役割を調査する多数の調査にもかかわらず異なったMBLのハプロタイプおよび、連続的に、準の血清MBLのレベルの厳密な臨床重大さはまだ不完全 特に、感染に対する応答が、感染発症前のＭＢＬの早期投与によって鈍化され得るか、またはむしろ誇張され得るかどうかは依然として不明である。 集団研究は、構造的MBL遺伝子変異の予想外に高い頻度を明らかにしている。 これは、例えば、MBLの低レベルを持つ個人が炎症性疾患に関連付けられている補体媒介性損傷から保護される可能性があるように、MBL関連免疫機
免疫調節剤に対する特異的な応答の遺伝的寄与を理解する可能性は、感染症および炎症性疾患に関する現在の研究の課題である。 MBL2遺伝子のsnpは、特定の病原体や感染症の合併症に対する感受性を予測することができ、予防と治療の型破りな戦略を実装することができます。
さらに、炎症反応の活性化に関与する脳損傷におけるMBLの関与を知ることの重要性は、第一の傷害による誘発された脳損傷が、発達中の脳を第二の傷害の影響を受けやすくするため、重要である可能性がある。 脳傷害におけるMBLの役割とMBLレベルが神経学的転帰と相関することができるかどうかを理解することは、全身低体温で治療された低酸素/虚血性脳症
| CRD: | 炭水化物認識ドメイン |
| IVH： | 脳室内出血 |
| MASPs: | MBL関連セリンプロテアーゼ |
| MBL: | マンノース結合レクチン |
| NEC: | 壊死性腸炎 |
| SNPs: | 一塩基多型。 |
競合する利益
著者らは、この記事の出版に関して利益相反はないと宣言しています。