Antigenpresenterande celler

Antigenpresenterande celler [1] (APC, eng.  antigenpresenting cell, APC ) är celler som uppvisar ( presenterar ) ett främmande antigen i kombination med molekyler av det huvudsakliga histokompatibilitetskomplexet ( eng.  MHC ) på sin yta. T-celler kan känna igen sådana komplex med hjälp av T-cellsreceptorer . Vanligtvis, innan de uppvisar ett antigen, utför antigenpresenterande celler dess bearbetning , inklusive fragmentering och andra transformationer. Antigenpresenterande celler är makrofager , B-celler och dendritiska celler .

Typer

Antigenpresenterande celler delas in i två typer: professionella och icke-professionella. Celler som uttrycker MHC klass II , samstimulerande molekyler och mönsterigenkänningsreceptorer , klassificeras som professionella antigenpresenterande celler. Icke-professionella antigenpresenterande celler uttrycker endast MHC klass I , medan professionella celler uttrycker MHC av båda klasserna [2] .

Professionella antigenpresenterande celler är specialiserade på att presentera antigener för T-celler [3] . De tar upp antigenet mycket effektivt (genom fagocytos som makrofager eller receptormedierad endocytos som B-celler), skär det i peptidfragment och exponerar dem sedan på ytan som en del av ett komplex med MHC-II [2] . MHC-II-antigenkomplexet på membranet hos den antigenpresenterande cellen känns igen av T-celler som använder T-cellsreceptorer. Vidare, under inverkan av en ytterligare samstimulerande signal från APC, aktiveras T-cellen. Uttryck av samstimulerande molekyler och MHC klass II är ett kännetecken för professionella antigenpresenterande celler [2] . Alla professionella APC uttrycker dessutom MHC klass I [4] .

Professionella APC inkluderar dendritiska celler , makrofager och B-celler [2] . Dendritiska celler presenterar ett brett spektrum av antigener för både hjälpar- T-celler och mördar-T-celler . Dendritiska celler är också kapabla till korspresentation , under vilken de presenterar ett antigen i komplex med MHC klass I till mördar-T-celler, vilket leder till deras aktivering [4] . Dendritiska celler är också involverade i mekanismerna för perifer tolerans som förhindrar uppkomsten av autoimmuna sjukdomar [5] .

Före antigenmötet uttrycker dendritiska celler MHC klass II och samstimulerande molekyler i mycket låga nivåer. Efter att mönsterigenkänningsreceptorer på dendritiska cellens yta känner igen ett patogenassocierat molekylärt mönster genomgår antigenet fagocytos och den dendritiska cellen aktiveras, varefter uttryck av MHC klass II uppregleras. Vissa samstimulerande molekyler är också uppreglerade, såsom CD40 och B7 interagerar med CD28 på ytan av CD4 + T-celler [4] [6] [7] . Efter det blir dendritiska cellen en fullt mogen professionell APC. Den färdas från vävnaderna till lymfkörtlarna där den möts och aktiverar T-celler [2] .

Makrofager kan aktiveras av interferon γ , som utsöndras av T-celler [8] . Vid aktivering börjar makrofager uttrycka MHC klass II och samstimulerande molekyler, inklusive B7-komplexet, och presenterar fagocyterade antigener för T-hjälparceller [6] [7] . Aktivering kan hjälpa infekterade makrofager att bekämpa intagna patogener [9] . Makrofager härrör från cirkulerande monocyter och utvecklas till mogna makrofager efter att de flyttat till infektionsplatsen, där de aktivt fagocyterar patogena celler [10] .

B-celler kan ta upp antigen bundet till B-cellsreceptorn och sedan presentera det för T-hjälpare [2] . Till skillnad från T-celler kan B-celler känna igen lösliga antigener med sina specifika B-cellsreceptorer. De kan uppsluka och bearbeta det bundna antigenet och sedan presentera det för T-celler. När en T-cell med en lämplig T-cellsreceptor känner igen MHC-II-antigenkomplexet på ytan av B-cellen, binder B-cellsmarkören CD40 till CD154- molekylen på ytan av T-cellen. Under påverkan av aktiverande signaler från T-celler kan B-celler byta klass av antikroppar och bilda minnes-B-celler [4] .

Alla celler i kroppen som har en kärna kan fungera som oprofessionella APC:er . De kan visa endogena peptider på sin yta med hjälp av en klass I MHC-molekyl och β-2 mikroglobulin . Till skillnad från peptider av främmande ursprung, som uppvisar professionella APC:er, uppvisar icke-professionella EPC:er peptider av cellulärt ursprung. T-dödare kan känna igen endogena antigener i kombination med MHC klass I [4] . I allmänhet uttrycker icke-professionella APC:er inte MHC klass II, även om antigenpresentation i komplex med MHC klass II inte är begränsad till professionella APC:er. Andra leukocyter , såsom neutrofiler och granulocytmastceller , såväl som epitel- och endotelceller , kan under vissa förhållanden uppvisa antigener i kombination med MHC klass II. Det finns dock inga övertygande bevis för att de kan aktivera naiva CD4+ T-celler [2] .

Funktioner

T-celler måste aktiveras för att dela sig och utföra sina funktioner. T-cellsaktivering sker som ett resultat av dess interaktion genom T-cellsreceptorn med MHC klass II-komplexet och antigen exponerat på ytan av en professionell antigenpresenterande cell. Oftast är dendritiska celler involverade i aktiveringen av T-celler. T-celler svarar inte på fria antigener. T-hjälpare kan känna igen exogena antigener presenterade i komplex med MHC klass II. T-dödare kan också känna igen endogena peptider som produceras av icke-professionella APC i kombination med MHC klass I [4] [11] . APC kan också presentera endogena och exogena lipidantigener för T-celler och naturliga mördarceller med användning av CD1- familjens proteiner , som strukturellt liknar MHC klass I [12] .

Efter upptag av antigenet migrerar dendritiska celler till lymfkärlen , genom vilka de kommer in i lymfkörtlarna, där de interagerar med T-celler [2] . Under migration genomgår dendritiska celler mognad: de förlorar förmågan att absorbera andra antigener, deras uttryck av MHC och samstimulerande molekyler förändras och produktionen av cytokiner ökar . Det absorberade antigenet bearbetas till mindre peptider innehållande epitoper , som presenteras för T-celler [4] [13] . B-celler, till skillnad från dendritiska celler, finns i lymfkörtlarna redan från början, där de interagerar med aktiverade T-celler. När en dendritisk cell interagerar med en redan aktiverad T-hjälparcell kan den bli "licensierad". Endast "licensierade" dendritiska celler kan aktivera mördar-T-celler. Licensiering av dendritiska celler sker som ett resultat av interaktionen av B7 och CD40 på deras yta med CD28 och CD154 på T-cellsytan, respektive [14] . Som en del av komplexet med MHC klass I eller II kan endast några epitoper finnas närvarande i sammansättningen av det absorberade antigenet. Sådana epitoper kallas immundominanta [15] .

Klinisk betydelse

APC:er har antitumöregenskaper , eftersom de får B-celler och T-dödare att producera antikroppar mot tumörceller respektive direkt förstöra dem. Dendritiska celler spelar en speciell roll i kampen mot tumörer och presenterar tumörantigener för T-celler. Vissa cancerimmunterapier innebär att en patient behandlas med ökat antal dendritiska celler och T-celler som är specifika för tumörcellerna. Nya metoder för cancerimmunterapi inkluderar skapandet av artificiella APC genom genteknik , som styr immunsystemet att attackera tumörceller [16] [17] . En APC-aktivator känd som IMP321 [18] [19] testas som en behandling för metastaserad bröstcancer eller melanom .

Anteckningar

1. ↑ Yarilin, 2010 , sid. fjorton.
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Kambayashi T. , Laufer TM Atypiska MHC klass II-uttryckande antigenpresenterande celler: kan någonting ersätta en dendritisk cell?  (engelska)  // Naturrecensioner. Immunologi. - 2014. - November ( vol. 14 , nr 11 ). - P. 719-730 . - doi : 10.1038/nri3754 . — PMID 25324123 .
3. ↑ Mann ER , Li X. Intestinala antigenpresenterande celler i mukosal immunhomeostas: överhörning mellan dendritiska celler, makrofager och B-celler.  (engelska)  // World Journal Of Gastroenterology. - 2014. - 7 augusti ( vol. 20 , nr 29 ). - P. 9653-9664 . doi : 10.3748 / wjg.v20.i29.9653 . — PMID 25110405 .
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 den Haan JM , Arens R. , van Zelm MC Aktiveringen av det adaptiva immunsystemet: överhörning mellan antigenpresenterande celler, T-celler och B-celler.  (engelska)  // Immunology Letters. - 2014. - December ( vol. 162 , nr 2 Pt B ). - S. 103-112 . - doi : 10.1016/j.imlet.2014.10.011 . — PMID 25455596 .
5. ↑ Mbongue J. , Nicholas D. , Firek A. , Langridge W. Dendritiska cellers roll i vävnadsspecifik autoimmunitet.  (engelska)  // Journal Of Immunology Research. - 2014. - Vol. 2014 . - P. 857143-857143 . - doi : 10.1155/2014/857143 . — PMID 24877157 .
6. ↑ 1 2 Mittal SK , Roche PA Undertryckande av antigenpresentation av IL-10.  (engelska)  // Current Opinion In Immunology. - 2015. - Juni ( vol. 34 ). - S. 22-27 . - doi : 10.1016/j.coi.2014.12.009 . — PMID 25597442 .
7. ↑ 1 2 Brzostek J. , Gascoigne NR , Rybakin V. Celltypsspecifik reglering av immunologisk synapsdynamik genom B7-ligandigenkänning.  (engelska)  // Frontiers In Immunology. - 2016. - Vol. 7 . - S. 24-24 . - doi : 10.3389/fimmu.2016.00024 . — PMID 26870040 .
8. ↑ Soudja SM , Chandrabos C. , Yakob E. , Veenstra M. , Palliser D. , Lauvau G. Memory-T-cell-derived interferon-γ instruerar potent medfödd cellaktivering för skyddande immunitet.  (engelska)  // Immunitet. - 2014. - 19 juni ( vol. 40 , nr 6 ). - s. 974-988 . - doi : 10.1016/j.immuni.2014.05.005 . — PMID 24931122 .
9. ↑ Harding CV , Boom WH Reglering av antigenpresentation av Mycobacterium tuberculosis: en roll för Toll-liknande receptorer.  (engelska)  // Naturrecensioner. mikrobiologi. - 2010. - April ( vol. 8 , nr 4 ). - s. 296-307 . - doi : 10.1038/nrmicro2321 . — PMID 20234378 .
10. ↑ Makrofager  // AccessScience  . - doi : 10.1036/1097-8542.BR1109151 .
11. ↑ Hivroz Claire , Chemin Karine , Tourret Marie , Bohineust Armelle. Överhörning mellan T-lymfocyter och dendritiska celler  //  Critical Reviews™ in Immunology. - 2012. - Vol. 32 , nr. 2 . - S. 139-155 . — ISSN 2162-6472 . - doi : 10.1615/critrevimmunol.v32.i2.30 .
12. ↑ Barral DC , Brenner MB CD1-antigenpresentation: hur det fungerar.  (engelska)  // Naturrecensioner. Immunologi. - 2007. - December ( vol. 7 , nr 12 ). - P. 929-941 . - doi : 10.1038/nri2191 . — PMID 18037897 .
13. ↑ Dalod M. , Chelbi R. , Malissen B. , Lawrence T. Dendritisk cellmognad: funktionell specialisering genom signaleringsspecificitet och transkriptionell programmering.  (engelska)  // The EMBO Journal. - 2014. - 16 maj ( vol. 33 , nr 10 ). - P. 1104-1116 . - doi : 10.1002/embj.201488027 . — PMID 24737868 .
14. ↑ Crispe IN APC-licensiering och CD4+T-cellhjälp vid malaria i leverstadiet.  (engelska)  // Frontiers In Microbiology. - 2014. - Vol. 5 . - s. 617-617 . - doi : 10.3389/fmicb.2014.00617 . — PMID 25426113 .
15. ↑ Sadegh-Nasseri S. , Chou CL , Hartman IZ , Kim A. , Narayan K. Hur HLA-DM fungerar: erkännande av MHC II-konformationell heterogenitet.  (engelska)  // Frontiers In Bioscience (Scholar Edition). - 2012. - 1 juni ( vol. 4 ). - P. 1325-1332 . - doi : 10.2741/s334 . — PMID 22652874 .
16. ↑ Butler MO , Hirano N. Mänskliga cellbaserade artificiella antigenpresenterande celler för cancerimmunterapi.  (engelska)  // Immunologiska recensioner. - 2014. - Januari ( vol. 257 , nr 1 ). - S. 191-209 . - doi : 10.1111/imr.12129 . — PMID 24329798 .
17. ↑ Eggermont LJ , Paulis LE , Tel J. , Figdor CG Mot effektiv cancerimmunterapi: framsteg i att utveckla artificiella antigenpresenterande celler.  (engelska)  // Trends In Biotechnology. - 2014. - September ( vol. 32 , nr 9 ). - s. 456-465 . - doi : 10.1016/j.tibtech.2014.06.007 . — PMID 24998519 .
18. ↑ Fas 1-studie av IMP321-adjuvans till anti-PD-1-terapi vid inoperabelt eller metastaserande melanom - Fulltextvy - ClinicalTrials.gov . clinicaltrials.gov . Hämtad 3 maj 2018. Arkiverad från originalet 17 oktober 2017. (obestämd)
19. ↑ IMP321 som komplement till en standardkemoterapi Paclitaxel Metastatisk bröstcancer - Fulltextvy - ClinicalTrials.gov . clinicaltrials.gov . Hämtad 3 maj 2018. Arkiverad från originalet 17 oktober 2017. (obestämd)

Litteratur

• Yarilin A.A. Immunology. - M.  : GEOTAR-Media, 2010. - 752 sid. — ISBN 978-5-9704-1319-7 .

Tematiska platser	FMA
Ordböcker och uppslagsverk	stor kines