Ang isang natatanging pag-aari ng isang antigen na pumasok sa katawan ay ang kakayahang partikular na magbigkis sa mga lymphocytes at i-activate ang mga ito.

Ayon sa clonal selection theory na iniharap noong 1959 ni Burnet, nang normal na pag-unlad sa katawan ay may lumilitaw na hanay ng libu-libong napakaliit na subpopulasyon ng mga lymphocytes na may mga receptor sa panlabas na lamad para sa isang determinant lamang. Ang tugon ng immune ay lumalabas na tiyak dahil sa ang katunayan na ang antigen na pumasok sa katawan ay piling nagbubuklod lamang sa mga selulang iyon sa ibabaw kung saan mayroong kaukulang mga receptor. Ang antigen na ito ay hindi nakikipag-ugnayan sa ibang mga selula.

Ang pagbubuklod ng antigen ay nagpapahiwatig ng pag-activate ng lymphocyte, iyon ay, nag-trigger ito ng isang serye ng mga proseso na humahantong sa cell division at pagkita ng kaibhan. Sa panahon ng proseso ng pagkita ng kaibhan ng lymphocyte, ang mga sumusunod na function ng effector ay bubuo:

tulad ng pagbuo ng antibody sa mga selulang B at ang paglitaw ng aktibidad ng cytotoxic sa ilang mga selulang T.

Ang pag-activate ng lymphocyte ay tumutukoy sa isang medyo kumplikadong proseso ng paglipat ng cell mula sa yugto ng G0 hanggang sa yugto ng G1, na sanhi ng pakikipag-ugnayan sa isang ahente na nagpapasigla (halimbawa, isang antigen o mitogen). Ang terminong "resting lymphocyte" ay tumutukoy sa mga lymphocyte na nasa G0 phase (sa yugtong ito ng cell cycle, ang mga cell ay hindi nahahati), na nailalarawan sa pamamagitan ng mababang antas ng metabolic activity, ibig sabihin, isang mababang rate ng protina at RNA synthesis sa ang kawalan ng DNA synthesis. Ang mga cell na tumutugon sa antigen, ayon sa teorya ng pagpili ng clonal ng Burnet, ay kadalasang nasa dormant na estado hanggang sa makatanggap sila ng isang stimulating signal.

Kapag nakikipag-ugnayan sa isang antigen sa dating "resting lymphocytes", kasama ng metabolic pagbabago, katangian ng paghahati ng mga selula, nangyayari ang mga proseso ng pagkahinog na naiiba sa iba't ibang subpopulasyon ng mga lymphocytes. Bilang resulta, ang bawat subpopulasyon ay nakakakuha ng isang set ng mga antigen sa ibabaw at mga partikular na function na natatangi dito.

Ang pagkakasunud-sunod ng mga proseso ng pag-activate ng lymphocyte ay karaniwang ipinakita bilang mga sumusunod. Ang mga receptor sa ibabaw ng isang lymphocyte ay nagbibigkis ng stimulating ligand (hal., isang antigen) at cross-link sa isa't isa, na bumubuo ng maliliit na lokal na kumpol ng mga cross-linked na receptor na nagiging pinakaepektibo sa pagpapadala ng activating signal.

Ang mga lokal na kumpol ay nagdaragdag ng pagkamatagusin ng lamad ng lymphocyte para sa mga monovalent cations na pumapasok sa cell, na humahantong sa depolarization ng lamad at isang lokal na pagtaas sa konsentrasyon ng Na + -, K + -ATPase. Dahil sa cross-linking ng mga lymphocyte receptors, ang lamad methyltransferase ay isinaaktibo, na nag-catalyze sa pagbuo ng isang sapat na halaga ngne, na nagpapataas ng pagkalikido ng lamad at nagiging sanhi ng lokal na muling pagsasaayos nito. Bilang resulta, nagbubukas ang mga channel kung saan ang mga Ca 2+ ions ay tumagos (nagkakalat) sa lymphocyte. Dahil sa lokal na pagtaas na ito sa konsentrasyon ng Ca 2+ mula sa sa loob lamad, phospholipase A2 ay isinaaktibo, catalyzing ang pagbuo ng lysolecithin at arachidonic acid mula sa phosphatidylcholine. Ang mga reaksyong ito ay nangyayari sa loob ng unang 30 minuto pagkatapos makipag-ugnayan ang lymphocyte sa antigen.

Kasabay nito, ang mga Ca 2+ ions ay nag-a-activate ng isa pang cytoplasmic enzyme na sumisira sa phosphatidylinositol (hindi bababa sa mga T cells). Ang pinakawalan na arachidonic acid, na may partisipasyon ng lipoxygenase at cycloxygenase, ay nahati upang bumuo ng mga leukotrienes at prostaglandin (ang ilang mga produkto ng arachidonic acid cascade ay kinokontrol ang synthesis ng RNA at DNA, ang iba ay nakakaapekto sa uptake ng Ca 2+ ions o aktibidad ng adenylate cyclase).

Ang Lysolecithin, sa tulong ng mga Ca 2+ ions, ay nagpapagana ng guanylate cyclase, at ang aktibidad ng adenylate cyclase ay bumababa dahil sa kalapitan nito sa III + -K + -ATPase, na nakikipagkumpitensya dito para sa ATP. Ang lahat ng ito ay humahantong sa isang pansamantalang pagtaas sa konsentrasyon ng cGMP, na nagpapagana ng mga kinase ng protina, mga fatty acid transferases at mga enzyme na nagpapataas ng synthesis ng mga phospholipid sa lamad. Mula sa iba pang mga kinase ng protina mahalaga ay may pag-activate ng mga kinase ng protina na nagtataguyod ng biosynthesis ng messenger RNA, polyamines at ang paglipat ng mga methyl group.

Dahil ang transportasyon ng glucose sa cell ay isang proseso na nakasalalay sa Ca, ang daloy ng mga Ca 2+ ions ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagtaas ng rate ng transportasyon nito, ibig sabihin, ang supply ng panimulang materyal upang matiyak ang maraming mga proseso ng sintetikong umaasa sa enerhiya. Tumaas na transportasyon ng mga amino acid at nucleotides sa mga sanhi ng cell advanced na edukasyon liposomes, nadagdagan ang synthesis ng ribosomal at messenger RNA at protina synthesis sa pangkalahatan.

Ang daloy ng Ca 2+ ions ay nagpapagana ng serine esterase, na nagiging sanhi ng pagtaas ng motility ng cell dahil sa mga pagbabago sa cyclic nucleotide system. Bilang karagdagan, ang serine esterase ay hindi direktang nagpapagana ng nuclear adenylate cyclase. Ang pagtaas sa konsentrasyon ng cAMP sa nucleus ay nagiging sanhi ng pag-activate ng mga kinase na partikular na nagpo-phosphorylate ng acidic na mga non-histone na protina na nag-regulate ng transkripsyon at DNA synthesis. Ito ay humahantong sa synthesis ng RNA at DNA, na magsisimula sa ika-3 araw at umabot sa maximum sa ika-4...ika-6 na araw.

Kabilang sa mga kadahilanan na nakakaimpluwensya sa pag-activate ng mga lymphocytes, ang mga sumusunod ay dapat tandaan:

antigens kung saan mayroong mga tiyak na receptor sa mga lymphocytes; ang isang populasyon ng naturang mga lymphocyte ay tinatawag na antigen-binding cells;

antibodies sa immunoglobulins; crosslinking ng surface immunoglobulins ng B cells na may bivalent antibodies sa mga immunoglobulin na ito;

interleukins IL-1, IL-2;

insulin; ito ay hindi direkta, sa pamamagitan ng pag-activate ng adenylate cyclase, pinapagana ang mga lymphocytes.

Ang mga sumusunod na salik ay may nagbabawal na epekto sa mga lymphocyte:

mga lipid; Ang napakababang density ng lipoproteins (VLDL) ay may pinakamaraming kakayahan sa pagbabawal sa mga lipoprotein, na nagiging sanhi ng paghihiwalay sa pagitan ng daloy ng Ca 2+ ions sa cell at ang konsentrasyon ng mga nagreresultang cyclic nucleotides;

mga fragment ng mga bahagi ng sistema ng pandagdag na S3e, S3s at C3d; pinipigilan nila ang paglaganap ng T cell at synthesis ng antibody bilang tugon sa pagpapasigla ng antigen.

Sa kabila ng katotohanan na ang mga mekanismo ng pag-activate ng mga lymphocytes ng iba't ibang populasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na pagkakapareho, dapat tandaan ang mga tampok na sinusunod sa panahon ng pag-activate ng T- at B-lymphocytes, na may iba't ibang mga marker sa ibabaw sa tulong ng kung saan ang mga cell na ito ay nakikipag-ugnayan sa mga panlabas na kadahilanan.

Pag-activate ng B lymphocytes. Ang mga B lymphocyte ay tumutugon sa tatlong magkakaibang uri ng antigens:

2. Thymus-independent antigen type 2 (halimbawa, ilang linear antigens na may madalas na umuulit na determinant na nakaayos sa isang tiyak na paraan - polymers ng D-amino acids, polyvonyl-pyrrolidone, pneumococcal polysaccharide).

Ang mga antigen na ito, na nagpapatuloy nang mahabang panahon sa ibabaw ng mga dalubhasang macrophage ng marginal lymph node at spleen, partikular na nakagapos sa mga immunoglobulin receptor ng B cells. Kaya, ang parehong thymus-independent antigens ay may kakayahang direkta, ibig sabihin, nang walang paglahok ng mga selulang T, pinasisigla ang mga B lymphocyte at nagdudulot ng karamihan sa synthesis. IgM. Ang immune response na dulot ng mga ito ay halos hindi sinamahan ng pagbuo ng mga memory cell.

3. Antigen na umaasa sa thymus. Maraming antigens
nabibilang sa pangkat na umaasa sa thymus. Sa kawalan ng T lymphocytes
ang mga antigen na ito ay walang immunogenicity - pagkakaroon ng contact B cells
receptor, sila, tulad ng haptens, ay hindi kayang i-activate
lumikha ng B cell. Isang antigenic determinant ng thymus-dependent
ang antigen ay nagbubuklod sa B cell, at ang natitira sa T helper cell,
pag-activate nito. Dapat makilala ng mga T helper cell ang mga determinant ngunit
carrier sa ibabaw ng reacting B cell.

Ang antigen na nagbubuklod sa surface /gA cells ay pumapasok sa mga endosom kasama ng MHC class II molecules at pagkatapos ay bumalik sa ibabaw ng A cell sa isang naprosesong anyo. Ito ay nauugnay sa mga molekula ng MHC class II at magagamit para sa pagkilala ng mga tiyak na T helper cell. Ang carrier ay pinoproseso sa mga B cell na naka-program upang mag-synthesize ng mga antibodies sa hapten. Pagkatapos ng pagpapasigla ng mga selulang T helper na kumikilala sa naprosesong carrier, pinamamahalaan ng mga B cell na kumpletuhin ang kanilang programa, ibig sabihin, magsisimulang gumawa ng mga antibodies na tumutugon sa hapten.

Mekanismo ng pag-activate ng cell. Pang-ibabaw na receptor na nagbubuklod (IgM) Ang mga selulang B na may antigen o antibodies sa mga receptor na ito ay nagdudulot ng isang hanay ng mga sunud-sunod na reaksyon na katulad ng mga reaksyon sa panahon ng pag-activate ng mga selulang T (pagpasok ng mga Ca 2+ ions sa B lymphocyte at pag-activate ng mga kinase ng protina) - ito ay isang mekanismo. Isa pa, mahalaga para sa T-dependent an-

Tigenov, ay isang pagtaas sa pagpapahayag ng ibabaw ng MHC class II na mga molekula na nasa pinakamaagang yugto ng B-cell activation. Ang T-helper ay nagbubuklod sa mga molekula ng MHC class II at naprosesong antigen, na gumagawa ng mga salik (halimbawa, BSF-1 - mula sa English B-cell stimulatory factor) na tumutukoy sa paglipat ng mga selulang B sa yugto ng G-1 siklo ng cell. Tulad ng isang aktibong T cell, ang isang stimulated B lymphocyte ay nakakakuha ng maraming mga receptor sa ibabaw para sa mga kadahilanan ng paglago na itinago ng mga selulang T helper, sa estado na ito ay handa na itong dumami, ang pangunahing proseso sa susunod na yugto ng immune response.

Ang unang magsisimulang hatiin ay ang mga T-helper cells, sa ibabaw kung saan ang mga high-affinity receptors para sa IL-2 ay ipinahayag. Ang mga cell na ito ay dumarami bilang tugon sa alinman sa kanilang sariling IL-2 o IL-2 na ginawa ng isang subset ng T helper cells. Ang paglaganap ng B-cell clone ay sinisiguro ng mga T-cell na natutunaw na mga kadahilanan, sa partikular na BSF-1 (B-cell growth factor, madalas na tinatawag na interleukin-4), na itinago ng mga activated T cells. Sa ilalim ng impluwensya ng iba pang mga kadahilanan (halimbawa, BCDF - mula sa English B-cell differentiation factor), ang B-lymphoblast clone ay nag-mature at pinabilis ang kanilang pagbabago sa mga selula ng plasma na may mataas na lebel pagtatago IgM. Ang isa pang kadahilanan ng pagkakaiba-iba ng BCDF (na-synthesize din ng mga activated T helper cells) ay nagpapalit ng synthesis mula sa IgM sa IgG at hinihimok ang mga pagbabagong iyon na kinakailangan upang matiyak ang mataas na rate ng synthesis ng antibody.

Pag-activate ng T lymphocytes. Dalawang signal ang kailangan para sa pag-activate. Ang papel ng unang signal ay maaaring gawin ng isang antigen (o mitogen) na nakatali sa isang MHC class II na molekula sa ibabaw ng antigen-presenting cell. Ang triple na interaksyon sa pagitan ng antigen, ang MHC glycoprotein at ang T-lymphocyte receptor ay bumubuo ng signal na ipinadala sa pamamagitan ng receptor complex na may CD-3 molecule (ito ay isang membrane-bound protein complex na isang antigen-specific T-cell receptor ng peripheral T-lymphocytes), at sa parehong oras ay tinitiyak na ang cell ay nakalantad sa isang mataas na lokal na konsentrasyon ng IL-1 (pangalawang signal) na ginawa ng antigen-presenting cell.

Ang mga aktibong T cells ay naglalabas:

IL-2, na nagpapasigla sa paghahati ng mga selula na mayroong receptor para sa IL-2;

lymphokine BSF-1, na nagpapa-aktibo sa mga selulang B;

lymphokine BSF -2, stimulating clonal expansion ng activated B lymphocytes;

lymphokine BCDF - B cell differentiation factor na nagtataguyod ng maturation ng mga cell na may mataas na rate ng pagtatago IgM;

lymphokine BCDF factor na nagiging sanhi ng paglipat mula sa synthesis IgM sa IgG At mataas na bilis pagtatago ng huli.

Ang pag-activate ng cell ay tumutukoy sa kanilang paglipat mula sa isang resting state patungo sa isang functionally active na estado - ang mga macrophage ay gumagawa ng mga reaktibong species ng oxygen, mast cells nagtatapon ng mga butil mga selula ng kalamnan ay binabawasan, atbp. Sa kaso ng isang lymphocyte, ang pag-activate ay nangangahulugan din ng pag-alis sa resting state (G0), ngunit sa isang bahagyang naiibang kahulugan: ang isang resting lymphocyte ay nasa labas ng cell cycle, at ang pag-activate nito ay nangangahulugan ng pagpasok sa cycle. Ang kahihinatnan ng pag-activate ng lymphocyte ay malalim na gumagana, dahil ang anumang pagpapakita ng function ng lymphocyte ay dapat na mauna sa kanilang pagpaparami (dahil ang paunang bilang ng mga cell sa bawat clone ay maliit). Hindi ito nalalapat sa mga natural na killer lymphocytes, ang populasyon nito ay walang clonal na istraktura. Ang pag-activate ng mga selula ng NK ay hindi nauugnay sa paglaganap at nangangahulugan ng isang paglipat sa isang estado ng pagiging handa na magsagawa ng isang cytotoxic function.
Molekular na batayan ng T cell activation
Ang pag-activate ng mga cell, kabilang ang mga lymphocytes, ay palaging nauugnay sa pagpapahayag ng maraming mga gene. Sa kaso ng mga lymphocytes, ang pag-activate ay dapat na pangunahing humantong sa pagpapahayag ng mga gene na nagsisiguro ng proliferative expansion ng clone. Ang kakanyahan ng paghahanda ng mga cell ng T para sa paglaganap ay pangunahin sa pagpapahayag ng mga gene ng autocrine growth factor - IL-2 at ang receptor nito, o sa halip ang a-chain ng receptor na ito, na nagsisiguro sa pagkamit ng kinakailangang antas ng pagkakaugnay para sa ang cytokine, na nagsisilbing kondisyon para sa receptor upang maisagawa ang mga tungkulin nito. Pareho sa mga gene na ito ay inducible, i.e. sa resting state ang mga ito ay naka-off, ngunit ipinahayag bilang tugon sa isang inducing influence. Ang senyas upang i-on ang isang gene ay nagmumula sa rehiyon ng regulasyon (promoter), na naglalaman ng mga site ng partikular na pakikipag-ugnayan sa ilang partikular na protina - mga transcription factor. Ang ilan sa mga protina na ito ay una nang naroroon sa cell sa isang aktibong anyo, ngunit karamihan ay wala at maaaring ma-synthesize de novo o i-activate sa pamamagitan ng phosphorylation o pagtanggal ng inhibitory subunit. Kaya, ang molekular na batayan ng pag-activate ay ang pagbuo ng mga kinakailangang salik ng transkripsyon na nagsisiguro sa pagsasama ng mga inducible genes.
Ang mga activation inducers ay may activating effect sa T lymphocytes. Sa ilalim ng mga kondisyong pisyolohikal, ang naturang inducer ay isang antigenic stimulus. Sa sarili nito, ang pagkilala ng antigen sa pakikipag-ugnay sa isang T helper cell na may APC ay hindi makakaapekto sa aktibidad ng gene dahil sa spatial na paghihiwalay ng membrane receptor at mga gene na naisalokal sa nucleus. Ang TCR ay pumapasok sa cell pagkatapos mag-binding sa isang antigen, hindi upang lumipat sa nucleus at makaapekto sa aktibidad ng gene, ngunit upang ma-cleaved. Gayunpaman, kapag ang antigenic complex ay nagbubuklod sa TCR kasama ng isang co-stimulatory effect, ang isang senyas ay umaabot sa nucleus at kinokontrol ang expression ng gene. Ang paghahatid ng signal ay isinasagawa ayon sa prinsipyo ng cascade. Naka-on iba't ibang yugto Ang paghahatid ng signal ay isinasagawa ng mga molekula ng enzyme (pangunahin ang mga kinase ng protina na nagpapagana ng mga protina sa bawat susunod na yugto ng paghahatid ng signal), pati na rin ang mga adaptor at mga protina na nagbubuklod ng GTP. Ang signal sa una ay dalawahan, dahil ito ay ipinapadala nang sabay-sabay mula sa TCR at CD28. Pagkatapos ang mga landas na ito ay nagsalubong at muling nahahati sa maraming sangay. Ang huling resulta ng paghahatid ng signal sa bawat daanan ng senyas ay ang pagbuo ng isang transcription factor. Sa Fig. Ang Figure 3.90 ay nagpapakita ng isang tipikal na pamamaraan ng intracellular signal transmission, na nagtatapos sa pagbuo ng transcription factor at gene activation. Ang pag-activate ng mga T cells ay nangangailangan ng pagbuo ng tatlong transcription factor - NF-AT, NF-kB at AP-1. Susunod, isasaalang-alang namin ang pagpapatupad ng intracellular signal transmission gamit ang halimbawa ng pag-activate ng mga T-helper cells sa pagkilala sa isang antigen na ipinakita ng mga dendritic cells.
Ang pagbubuklod ng MHC-II-peptide complex ay nagdudulot ng mga pagbabago sa conformational sa TCR molecule at ang nauugnay na CD4 core molecule. Hindi pa tiyak kung ito ay nagsasangkot lamang ng pagbabago sa conformation ng mga receptor o kung sila ay oligomerize. Ang ganitong mga pagbabago ay nag-a-activate sa receptor- at coreceptor-associated tyrosine kinases Lck (p56lck), na nauugnay sa CD4, at Fyn (p59fyn), na nauugnay sa CD3. Ang mga tyrosine kinases na ito ay tinatawag na receptor, o proximal, dahil sa ang katunayan na sila ay direktang katabi ng receptor, na pumapasok sa receptor complex. Pareho sa mga kinase na ito ay kabilang sa pamilya ng Src kinase. Kinase ng pamilyang ito ay naglalaman ng SH1, SH2 at SH3 na mga domain (SH - mula sa Src-homology) (Larawan 3.91). Ang unang domain ay may aktibidad ng enzymatic, ang natitira ay nakikipag-ugnayan sa iba pang mga kinase at adaptor na protina. Ang pag-andar ng tyrosine kinases ay upang phosphorylate ang mga target na protina sa tyrosine residue, na kinakailangan para sa kanilang pag-activate at pagpapakita ng mga pag-andar, kabilang ang mga enzymatic. Ang mga target ng receptor kinases ay marami. Kabilang dito ang mga molekulang Fyn at Lck mismo (na tumutukoy sa kanilang autophosphorylation), pati na rin ang mga TCR polypeptide chain at iba pang kinase. Ang mga target ng Lck kinase ay lalong magkakaibang.
Gayunpaman, ang paunang kondisyon para sa pag-activate ng mga kinase ng receptor ay, sa kabaligtaran, ang kanilang dephosphorylation, na nagsisiguro ng muling pag-

paglipat mula sa hyperphosphorylated sa normal na estado. Ang katotohanan ay sa isang resting cell ang SH2 domain ng Lck kinase ay nasa isang nakatiklop na form dahil sa phosphorylation ng C-terminal tyrosine residue Y505 ng constitutively activated Csk kinase. Ang Phosphorylated Y505 ay nakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng isang phosphate group na may tyrosine residue sa Sffi domain, kung saan ang C-terminus ng molecule ay hinila. Sa form na ito, ang enzyme ay hindi aktibo, dahil ang functionally mahalagang residue Y394 sa SH1 domain ay hindi maaaring phosphorylated. Upang alisin ang naturang functional blockade, kinakailangan ang dephosphorylation, na sinusundan ng paglalahad ng molekula, na isinasagawa kasama ang paglahok ng tyrosine phosphatases. Ang pangunahing papel sa paglilipat ng mga kinase ng receptor sa isang "nagtatrabaho" na estado ay nilalaro ng molekula ng CD45, ang cytoplasmic domain na may aktibidad na tyrosine phosphatase. Nabanggit na kanina na ang malaking molekula na ito, na pumipigil sa pagbuo ng malapit na kontak sa pagitan ng dendritic cell at ng T-helper, ay unang inalis mula sa immune synapse zone, at pagkatapos ay ang ilan sa mga molekula ay bumalik sa zone na ito upang maisagawa ang function nito. - dephosphorylation ng receptor tyrosine kinase molecules. Kapag ang natitirang Y394 ay naging available para sa phosphorylation, ang Lck ay maaaring magpakita ng aktibidad ng tyrosine kinase.
Sa henerasyon ng mga signal na ipinadala mula sa mga polypeptide chain ng TCR-CD3 complex, ang pinakamahalagang bagay ay ang pagkakaroon sa cytoplasmic region ng y-, 5-, e- at Z-chain ng activation sequence na ITAM, na mayroong ilang beses nang nabanggit. Ang istruktura ng motif na ito ay ang mga sumusunod: YXXI/L/ VX(6-8)YXXI/L/V (kung saan ang Y ay tyrosine, ang X ay anumang nalalabi, ang I/L/V ay isoleucine, leucine o valine) (Fig. 3.92). Phosphorylation ng tyrosine residues

kanin. 3.92. Paghahambing ng mga katangian ng activation at inhibitory motifs (ITAM at ITIM)

sa ITAM, ginagawa nitong naa-access ang rehiyong ito para sa pagkilala ng mga katulad na rehiyon ng mga molekula ng pagbibigay ng senyas na matatagpuan sa malayo. Sa mga TCR polypeptide chain, ang Z chain ang pinakamahalaga para sa signal transduction. Kabaligtaran sa y-, 5- at e-chain ng TCR, na bawat isa ay may isang rehiyon ng ITAM, sa cytoplasmic na bahagi ng Z-chain mayroong 3 mga pagkakasunud-sunod ng ITAM na idinisenyo upang makipag-ugnay sa mga tira ng tyrosine ng tyrosine kinase ZAP-70 (mula sa Z-associated protein - ^- associated protein; mass 70 kDa) ay isang pangunahing salik sa pagpapadala ng signal mula sa TCR kapag nagbubuklod ito sa isang ligand. Ang Phosphorylation ng Z chain ay ang pinaka-kritikal at sa parehong oras ang pinaka-mahina na hakbang sa T cell activation. Ito ay pinaniniwalaan na ito ay upang matiyak ang phosphorylation ng lahat ng ITAM motifs ng molekula na ito na ang pangmatagalang pagpapanatili ng contact sa pagitan ng T lymphocytes at dendritic cells ay kinakailangan. Sa Z chain ng isang resting T cell, 1 tyrosine residue ay phosphorylated; ang kakulangan ng phosphorylation ay humahantong sa pagbuo ng apoptosis (Larawan 3.93). Matapos ang pakikipag-ugnayan ng Z-chain at ZAP-kinase, ang

kanin. 3.94. Scheme ng signaling pathways sa panahon ng T cell activation. Ang pagkilala sa isang complex ng isang MHC molecule na may isang antigenic epitope kasama ng costimulation ay nag-uudyok sa paglulunsad ng mga signal na ipinadala sa nucleus sa pamamagitan ng 5 cascades, na tinitiyak ang pagbuo ng 3 transcription factor na kinakailangan para sa cell activation. Ang mga salik na nagpapakita ng mataas na antas ng pag-asa sa costimulation ay nakabalangkas sa naka-bold na balangkas.

Ang isang buong sukat na proseso ay lilitaw sa anyo ng ilang parallel na mga landas para sa pagpapadala ng activation signal (Larawan 3.94).
Ang ZAP-70 molecule ay kabilang sa Syk family ng tyrosine kinases. Naglalaman ito ng tandem ng dalawang SH2 domain. Ang kondisyon para sa pakikipag-ugnayan nito sa fchain ay paunang phosphorylation ng tyrosine residues sa ITAM ng fchain. Pagkatapos ng phosphorylation, ang 2nd tyrosine residue sa ITAM motifs ng chain ay nakikipag-ugnayan sa tyrosine ng S^-domain ng ZAP-70 kinase. Bilang resulta, ang pangkat ng pospeyt ng fchain tyrosine ay nagiging karaniwan sa tyrosine ng Sffi domain ng ZAP-70 molecule. Sinusundan ito ng phosphorylation ng tyrosine residues sa enzymatic domain ng ZAP-70 molecule, na isinasagawa ng tyrosine kinases Lck at, posibleng, Fyn, na humahantong sa pagsasama ng enzymatic (kinase) na aktibidad ng molekula.
Ang karagdagang paghahatid ng signal ay dahil sa pakikipag-ugnayan ng ZAP-70 sa pangunahing substrate nito, ang adapter protein LAT (Linker para sa pag-activate ng mga T-cell). Ang protina na ito ay nauugnay sa lamad at bahagi ng mga balsa. Matapos ang phosphorylation na na-catalyze ng ZAP-70, ang LAT ay nakakuha ng kakayahang magbigkis ng mga molekula ng senyas na kasangkot sa karagdagang paghahatid ng signal: mga protina ng adaptor na SLP-76, Grb2, Vav factor, pati na rin ang mga enzyme na PLCy1 at PI3K. Ang pag-activate ng ilan sa mga nabanggit na protina ay nakasalalay sa LAT hindi direkta, ngunit hindi direkta. Kaya, sa pamamagitan ng SH3 na mga domain

adapter proteins ng Grb2 family, ang mga salik na SLP-76 at Sos ay konektado sa signaling pathway. Ang SLP-76 naman ay namamagitan sa koneksyon sa PLCy1 at GTPase Ras signaling pathway. Ang pag-activate ng PLCy1 ay nangyayari sa pakikilahok ng tyrosine kinase Itk, na kabilang sa Btk family - ang pangatlo (pagkatapos ng Src at Syk) na pamilya ng tyrosine kinases na kasangkot sa intracellular signal transmission sa panahon ng lymphocyte activation. Ang lahat ng mga kadahilanan ng pagbibigay ng senyas na kasangkot sa proseso ng pag-activate na may direkta at hindi direktang pakikilahok ng LAT ay hinikayat sa lamad ng cell at nakikipag-ugnayan sa mga bahagi ng phosphoinositide nito. Ang kumplikadong nabuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng SLP-76, Vav at Nck ay tumutugon sa mga cytoskeletal na protina na PAK at WASP, na nagsisilbing mga tagapamagitan ng mga muling pagsasaayos sa cytoskeleton ng mga aktibong selula.
Ang activated PLCy1 ay nag-catalyze ng cleavage ng phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate upang bumuo ng diacylglycerol (DAG), na nananatiling nakagapos sa lamad, at inositol 1,4,5-trisphosphate (Larawan 3.95). Ang inositol triphosphate ay pumapasok sa cytoplasm at nakikipag-ugnayan sa mga receptor sa ibabaw ng endoplasmic reticulum, na nagiging sanhi ng pagpapalabas ng mga Ca2+ ions mula sa mga intracellular na tindahan. Ang pag-ubos ng huli ay nagiging sanhi ng pagbubukas ng mga channel na umaasa sa Ca2+ sa cell membrane, kung saan ang mga Ca2+ ions ay pumapasok sa cell mula sa extracellular space. Bilang resulta, ang konsentrasyon ng mga libreng Ca2+ ions sa cell cytoplasm ay tumataas. Ang mga Ca2+ ions ay nagpapagana ng calcineurin phosphatase, na nagde-dephosphorylate sa cytoplasmic component ng transcription factor na NF-AT (Nuclear factor ng activated T-cells - nuclear factor ng activated T cells) (Fig. 3.96). Ito ay nagiging sanhi ng kadahilanan na lumipat sa nucleus, nakikipag-ugnayan sa nuclear component at bumubuo ng isang mature na anyo ng molekula ng NF-AT na may kakayahang makipag-ugnayan sa DNA sa mga rehiyon ng promoter ng mga gene na kasangkot sa T-cell activation (IL2, IL2R, atbp. ).
Ang diacylglycerol ay tradisyonal na itinuturing bilang isang kadahilanan na nagpapagana ng protina kinase C (PKC), ang naunang nabanggit na serine/tre-

kanin. 3.96. Ca2+-dependent component ng T-cell activation at ang blockade nito sa pamamagitan ng cyclosporine A. Ang inositol triphosphate-dependent signaling pathway ay humahantong sa pagpapakilos ng transcription factor na NF-AT sa nucleus. Ang landas na ito ay maaaring ma-block ng cyclosporine A, na, kasama ng cyclophylline, ay maaaring hindi aktibo ang calcineurin phosphatase, na responsable para sa dephosphorylation ng cytoplasmic factor NF-AT (na nagsisilbing kondisyon para sa paglipat nito sa nucleus)

onin kinase, na kinikilala bilang isa sa mga pangunahing kadahilanan sa pag-activate ng T-cell. Gayunpaman, lumabas na ang mga isoform ng PKC na isinaaktibo ng diacylglycerol ay hindi nauugnay sa pag-activate ng T cell. Kabilang dito ang PKC isoform 0, na lumilitaw sa immune synapse sa tuktok ng "pagkahinog." Ang recruitment nito sa immune synapse ay nakasalalay sa aktibidad ng P13K at Vav (ang huli na kadahilanan ay nauugnay sa cytoskeleton, ang papel na kung saan sa transportasyon ng PKC0 ay napakahalaga). Dahil ang pag-activate ng Vav ay nakasalalay sa pagbibigay ng senyas hindi lamang sa pamamagitan ng TCR, kundi pati na rin sa pamamagitan ng CD28, at ang CD28-dependent pathway ay kinabibilangan ng PI3K (ito ay nauugnay sa CD28 - tingnan sa ibaba), nagiging malinaw na ang PI3K at Vav ay kumakatawan sa iba't ibang mga yugto ng parehong pagbibigay ng senyas. pathway at Kaya, ang paglahok ng molekula ng PKC0 sa pag-activate ay nakasalalay sa costimulation sa pamamagitan ng CD28. Kasabay nito, walang duda tungkol sa papel ng mga signal na nagmumula sa TCR sa pag-activate ng PKC0, dahil ang PKC0 ay phosphorylated (at, samakatuwid, na-activate) ng Lck kinase. Ang iba pang mga kadahilanan, kabilang ang diacylglycerol, ay pinapayagan din na lumahok sa pag-activate ng PKC0, ngunit ang mga impluwensyang ito ay pangalawa. Ang pag-activate ng PKC0 ay kinakailangan upang maiwasan ang apoptosis ng mga naka-activate na cell at upang maisaaktibo ang dalawa sa tatlong kritikal na salik ng transkripsyon na kinakailangan para sa pagpapahayag ng mga gene ng IL2 at IL2R - AP-1 at NF-kB. Ang pag-activate ng AP-1 na nakasalalay sa PKC0 ay naisasakatuparan sa pamamagitan ng sangay ng Rac/JNK ng MAP cascade (na tatalakayin sa ibaba). Ang landas na humahantong sa pag-activate ng transcription factor na NF-kB ay naglalaman ng bilang

Ang mga intermediate na link ay sunud-sunod na isinaaktibo (na may partisipasyon ng PKC0) na mga kadahilanan ng CARMA-1, Bcl-10 at MALT-1, IKK. IKK phosphorylates ang inhibitory subunit ng NF-kB - IkK, binibigyan ito ng kakayahang magbigkis ng ubiquitin, na tumutukoy sa kasunod na pagkasira nito. Inilalabas nito ang aktibong subunit ng NF-kB, na lumilipat sa nucleus at nagsisilbing transcription factor - isa sa tatlong kinakailangan para sa pagpapahayag ng mga T-cell activation genes. Transcription factor NF-kB, na gumaganap ng mahalagang papel sa pag-activate ng cell likas na kaligtasan sa sakit, ay tinalakay sa itaas (tingnan ang seksyon 2.2.4).
Ang pantay na malawakang ginagamit sa panahon ng cell activation ay isa pang signaling pathway na na-trigger sa pag-activate ng T lymphocytes - ang MAP cascade, o MAP module (mula sa Mitogen-activated kinases - mitogen-activated kinases). Pangunahing ginagampanan nito ang pag-udyok sa transcription factor na AP-1 (c-jun/c-fos dimer). Mayroong 3 sangay ng cascade na ito, na humahantong sa pagbuo ng tatlong uri ng MAP kinases (MAP^ - ERK1/ERK2 (mula sa Extracellular signal-regulated kinases - kinases na kinokontrol ng extracellular signal), p38 at JNK (mula sa c-Jun NH2- terminal kinases - c -Jun NH2-terminal kinases).Ang mga cascade na humahantong sa pag-activate ng MAP kinases ay isinaaktibo na may partisipasyon ng mga adapter protein at mababang molekular na timbang GTPases. Isa sa mga adapter protein, Grb2 (Growth factor receptor bound protein 2), ay isinaaktibo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa LAT factor. Ang activated Grb2 ay kusang nagbubuklod sa isa pang LAT-activated protein na SLP-76 at ang factor na Sos (mula sa Son of sevenless). Ang Sos ay isang guanine nucleotide substitution factor: nagiging sanhi ito ng pagpapalit ng GDP ng GTP sa maliliit na protina ng G (i.e. guanine nucleotide binding proteins Samakatuwid, ang SLP-76/Grb2/Sos complex ay nagiging sanhi ng pag-activate ng Ras G protein, na kino-convert ang nakatali na GDP sa GTP. Ang Ras-GTP ay nag-activate ng serine/threonine kinase Raf (MAP kinase kinase - MRKK). Sumusunod ang isang kaskad ng mga reaksyon: Ina-activate ni Raf ang MEK (MAP kinase kinase - MKK), at ina-activate ng MEK ang nabanggit na MAP kinase na ERK1 at ERO. Ang pag-activate ng sangay ng JNK ng MAP cascade ay sinimulan ng nabanggit na kadahilanan na Vav (nakasalalay sa LAT at nauugnay sa pag-activate ng cytoskeleton, pati na rin ang PKC0, tingnan sa itaas). Nagiging sanhi ito ng conversion ng GDP sa GTP kasama ng G protein Rac (pamilya Rho). Ang Rac-GTP ay nag-a-activate ng MEKK kinase (kumikilos bilang ICKK), na nag-a-activate ng JNKK kinase (MKK), na nag-a-activate naman ng JNK MAP kinase. Ang ikatlong landas ng MAP module, na humahantong sa pagbuo ng p38 MAP kinase, ay nakasalalay din sa mga protina ng Rho family G. Ito ay katulad sa pangkalahatang pamamaraan sa iba pang dalawang landas, ngunit napag-aralan nang mas kaunting detalye.
Ang pag-activate ng MAP kinases ERK1/ERK2, JNK at p38 ay isinasagawa sa pamamagitan ng phosphorylation ng threonine at tyrosine residues sa TXY motif, at ang papel ng X sa tatlong uri ng kinases ay ginagampanan ng iba't ibang residues (Glu, Pro at Gly, ayon sa pagkakabanggit. ). Tinutukoy ng pinangalanang MAP kinases ang pagbuo ng mga salik ng transkripsyon na kasangkot sa marami mga proseso ng cellular. Tinutukoy ng ERK1/ERK2 ang pagbuo ng mga salik ng transkripsyon AP-1 at Elk-1, JNK - ang mga salik na ATF2, Elk-1 at c-Jun (bahagi ng AP-1), p38 - ang mga salik na ATF2, Elk-1 at MEF -2C.
Ang paglulunsad ng mga landas ng pagbibigay ng senyas na tinalakay sa itaas sa pag-activate ng mga T cells ay nangyayari na may parallel binding ng TCR at costimulation sa pamamagitan ng CD28 molecule. Ang pagkita ng kaibahan ng mga daanan ng senyas na kasangkot sa pamamagitan ng mga molekulang lamad na ito, pati na rin ang pag-decipher ng pakikipag-ugnayan ng mga landas na ito, ay hindi pa ganap na nakumpleto. Gayunpaman, ang pangkalahatang larawan ay lumilitaw nang malinaw pangkalahatang balangkas maunawaan ang molekular na batayan ng costimulation. Sa pagbubuklod ng TCR, na pinag-ugnay sa pagbubuklod ng coreceptor, nangyayari ang pagbabago sa pagsasaayos ng TCR-CD3 complex; Ang CD4 ay nagiging sanhi ng pag-activate ng receptor tyrosine kinases Fyn at Lck, pati na rin ang phosphatase CD45. Ang huling resulta ng "proximal" na mga kaganapan ay phosphorylation ng Z-chain ng receptor complex at paghahatid ng isang activation signal sa ZAP-70 kinase. Dagdag pa, kasama ang pakikilahok ng mga protina ng adaptor na LAT, SLP-76 at Vav, ang rehiyon na kasangkot sa transduction ng signal ay makabuluhang lumalawak, kabilang ang mga kinase na nakagapos sa lamad, ang cytoskeleton at maliliit na protina ng G. Ang signaling pathway na humahantong (sa pamamagitan ng PLCyl activation, inositol triphosphate formation, at calcineurin activation) sa Ca2+ mobilization at activation ng transcription factor NF-AT ay lumilitaw na nagaganap nang walang direktang partisipasyon ng mga signal na nabuo sa panahon ng costimulation. Ang iba pang mga pathway ay higit pa o hindi gaanong nakadepende sa costimulatory signal.
Ang pinakadirektang resulta ng costimulation sa pamamagitan ng CD28 ay ang pag-activate ng membrane enzyme PI3K, na pisikal na nauugnay sa molekula ng CD28. Ang enzyme na ito ay nag-catalyze sa pagbuo ng phosphatidylinositol 4, 5-bisphosphate, na nagsisilbing mapagkukunan ng inositol triphosphate. Gayunpaman, ang kaganapang ito ay hindi direktang nauugnay sa pag-activate at maaaring ituring bilang paghahanda. Kapag na-activate ang isang cell, ina-activate ng phosphatidylinositol triphosphate ang Vav, isang nodal factor na responsable para sa paglahok sa proseso ng cytoskeletal activation at kasangkot sa recruitment at activation ng protein kinase PKC0. Ang enzyme na ito ay mahalaga para sa paggana ng signaling pathway na humahantong sa pagbuo ng mga transcription factor na NF-kB at AP-1. Sa parehong mga kaso, ang papel ng PKC0 sa karamihan sa mas malaking lawak nagpapakita ng sarili sa pagsasama ng sangay ng Raс/JNK ng MAP cascade. Ang Raf/ERK at Rac/p38 na mga sangay ng MAP cascade ay hindi gaanong nakadepende sa PKC0 at, samakatuwid, sa costimulation. Kaya, ang molecular na batayan ng costimulation ay ang paglahok sa proseso ng T-helper activation ng signaling pathways na natanto sa pakikilahok ng tatlong pangunahing mga kadahilanan - PI3K, Vav factor at protein kinase C isoform 0. Sa tatlong pangunahing transcription factor na nag-trigger ng T -cell activation genes, ang pagpapahayag ng dalawa ( AP-1 at NF-kB) ay nakasalalay sa costimulation at ang costimulation lamang ang hindi kinakailangan nang direkta para sa produksyon ng NF-AT.
Kaya, bilang isang resulta, 3 transcription factor ang nabuo sa T cell - NF-AT, NF-kB AP-1. Ang pagbuo ng mga salik na ito ay nangyayari sa iba't ibang paraan. Ang aktibong NF-AT ay nabuo bilang isang resulta ng pagpupulong ng isang dimer na kinabibilangan ng cytoplasmic at nuclear na mga subcomponents ng NF-AT - NF-ATc at NF-ATn. Kung ang NF-ATn ay isang constitutive factor na palaging naroroon sa T cell nucleus, ang NF-ATc ay dapat i-activate upang lumipat sa nucleus, na nakamit sa pamamagitan ng dephosphorylation na catalyzed ng calcineurin (tingnan sa itaas). Ang transcription factor na NF-kB ay isinaaktibo sa pamamagitan ng cleavage ng inhibitory subunit ng IkB mula sa IkB-NF-kB complex. Tulad ng nabanggit sa itaas, ito ay nangyayari kapag ang IkB ay phosphorylated ng IKK kinase, na isinaaktibo ng PKC0. Ang phosphorylated subunit ay magagamit para sa pagkasira

sa pamamagitan ng ubiquitin pathway. Ang Factor AP-1 ay isang dimer ng mga produktong protina ng dalawang inducible na proto-oncogenes - c-fos at c-jun. Ang pagpapahayag ng mga gene na ito at synthesis ng protina ay nangangailangan ng kaukulang mga salik ng transkripsyon, katulad ng Elk-1 (para sa c-fos) at JNK (para sa c-jun). Tulad ng nabanggit sa itaas, ang Elk-1 at JNK ay ang mga huling produkto ng mga aktibidad ng iba't ibang sangay ng MAP cascade. Ang mga de novo na protina na c-fos at c-jun ay bumubuo ng mga homo- at heterodimer na bumubuo sa transcription factor na AP-1.
Ang tatlong salik na isinasaalang-alang (NF-AT, NF-kB at AP-1) ay kinakailangan para sa induction ng T cell activation genes - pangunahin ang IL2 at IL2R. Ang rehiyon ng promoter ng IL2 gene ay naglalaman ng 9 na nagbubuklod na mga site para sa mga salik ng transkripsyon (Larawan 3.97). Kabilang sa mga ito ay mayroong 2 nagbubuklod na mga site para sa Octomer, na hindi nililimitahan ang proseso ng gene induction. Sa tatlong pangunahing salik ng transkripsyon, ang NF-κB ay nakikipag-ugnayan sa tagataguyod sa isang solong site, independiyente sa iba pang mga kadahilanan ng transkripsyon. Dalawang iba pang salik - NF-AT at AP-1 - nakikipag-ugnayan sa promoter na parehong hiwalay sa isa't isa (1 binding site bawat isa) at sa isang complex (3 binding site). Ang pagpuno sa lahat ng mga site na may naaangkop na mga kadahilanan ng transkripsyon, na humahantong sa gene induction, ay ang resulta ng transduction ng signal sa panahon ng T cell activation.
Ang mga landas ng senyas na kasangkot sa pag-activate ng mga T helper cells ay tinalakay nang detalyado sa itaas. Ang mga cytotoxic T cells ay isinaaktibo ng mga katulad na mekanismo.
3.5.2.2. Mga pagpapakita ng pag-activate ng T cell
Ang pag-activate ng mga cell ng CD4 + T (pati na rin ang anumang T lymphocytes) ay humahantong sa pagpapahayag ng isang malaking bilang ng mga gene, kung saan ang pinakamalaking papel sa pagpapatupad ng mga pangunahing kaganapan ng effector ay nilalaro ng IL2 at IL2R na mga gene, na naka-encode ng IL- 2 cytokine at ang a-chain ng receptor nito, ayon sa pagkakabanggit. Ang pagpapahayag ng IL2 gene ay nangyayari humigit-kumulang 1 oras pagkatapos matanggap ang stimulating signal. Ang pagtatago ng IL-2 na protina sa pamamagitan ng stimulated T cells sa vitro ay nakita pagkatapos ng 3-4 na oras; umabot ito sa peak pagkatapos ng 8-12 na oras at humihinto pagkatapos ng 24 na oras.Sa vivo, nagsisimula ang pagtatago ng IL-2 1-3 araw pagkatapos ng pangangasiwa ng antigen

kanin. 3.98. Temporal na dinamika ng pagpapahayag ng mga molekula ng pag-activate ng T cell. Sa graphic
Ang oras ng pagpapahayag ng mga pangunahing molekula ng pag-activate pagkatapos ng pagpapasigla ng T cell ay ipinakita.

(pagbabakuna) at nagpapatuloy sa loob ng 7-12 araw. Ang pagpapahayag ng IL-2 receptor a-chain ay nangyayari sa ibang pagkakataon at tumatagal ng mas matagal - sa vitro ito ay napansin 4 na oras pagkatapos ng pagpapasigla; umabot ito sa pinakamataas pagkatapos ng 2-3 araw at huminto pagkatapos ng 5 araw (Larawan 3.98).
Kasabay ng IL2 gene, sa pinakamaikling posibleng oras pagkatapos ng pagkilos ng stimulator (sa ilalim ng physiological na kondisyon - ang antigenic peptide-MHC complex), ang c-Myc at N-Myc genes, na tinatawag na maagang activation genes, ay ipinahayag. Kasangkot sila sa paghahanda ng mga selula para sa mitosis. Pagkatapos ng 2-3 oras, lumilitaw ang CD69 sa ibabaw ng T cell, ang pinakaunang activation antigen, na bahagyang pinakilos mula sa mga intracellular na tindahan at bahagyang ipinahayag ang de novo. Ang ekspresyon nito ay tumatagal ng higit sa isang araw. Di-nagtagal pagkatapos ng CD69, isa pang maagang activation marker ang lilitaw sa ibabaw ng cell - CD25, na kumakatawan sa nabanggit na a-chain ng receptor para sa IL-2. Medyo mas maaga, ang pagpapahayag ng isang bilang ng mga cytokine genes at ang synthesis ng limitadong dami ng mga kaukulang cytokine (IFNγ, IL-4, IL-5, IL-6) ay nakita.
Ang mga sumusunod na pagpapakita ng pag-activate ay sinusunod isang araw pagkatapos ng pagkilos ng stimulant, kapag ang transferrin receptor molecule (CD71) ay ipinahayag. Ang kadahilanan na ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa paglaganap, dahil ang mga iron ion ay kinakailangan para sa pagpapatupad nito. Sa mga sumusunod na araw (3-6 na araw), ang mga molekula ng MHC-II, na tinutukoy bilang mga late marker ng T-cell activation, ay ipinahayag, at pagkatapos ay p1-integrins, na itinalaga bilang napaka-late activation antigens - VLA (Very late activation antigens) , at ang mga chemokines ay tinatago. Ang mga huling pagpapakita ng cell activation na ito ay pinagsama sa proliferative process.

Dendritic cells - bahagi immune system katawan. Ang kanilang co-discoverer at ang nakatuklas ng ilan sa kanilang mga pangunahing tungkulin ay si Ralph Steinman, kung saan natanggap niya ang Nobel Prize noong 2011. Kung nagkataon, lumabas na si Dr. Steinman lamang ang tumanggap ng Nobel Prize posthumously (ang premyo mismo ay iginawad sa mga nabubuhay na tao). Ang insidente ay ang pagkamatay ni G. Steinman at ang pag-anunsyo ng parangal sa kanya ay nangyari sa parehong araw (Biyernes), ngunit ang pagkamatay ay inihayag lamang noong Lunes. Ang Nobel Prize Committee ay nagpasya na si Dr. Steinman ay teknikal na buhay sa oras na ang nanalo ay inihayag, at ang sitwasyon ay hindi "ni-replay."

Nakuha ng mga dendritic cell (DC) ang kanilang pangalan para sa kanilang panlabas na pagkakapareho sa mga dendrite ng mga neuron. Bahagi sila ng likas na immune system at may mahalagang papel sa pag-activate ng adaptive immunity.

Ang layunin ng tala ay upang ipakita ang mga pangunahing prinsipyo ng T-cell activation sa pamamagitan ng dendritic cells at ipakilala ang mambabasa sa kinakailangang terminolohiya.

• Katutubo at adaptive immune system;
• Pangkalahatang mga prinsipyo ng paggana ng likas na immune system;
• Pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) at pattern recognition receptors (PRRs);
  • Isang maliit na pagtutok sa mga dendritic na selula at uri ng interferon.
• Maikling tungkol sa iba't ibang uri ng mga selula ng adaptive immune system;
• Dendritic cells at ang kanilang mga function:
  • Antigen presenting cells at T cell activation;
  • MHC protina at peptide "pirma" ng microbes;
  • Pagkakaiba sa pagitan ng MHC I at MHC II;
  • Pag-activate ng mga dendritic na selula ng mga pattern ng microbial molecular;
  • CCR7 (chemokine receptor 7) at paglipat ng mga dendritic cell sa mga lymph node;
  • Ang sirkulasyon ng walang muwang na mga selulang T at ang kanilang pagpasok sa mga lymph node;
  • Ang pagtatanghal ng antigen ng mga dendritic na selula at ang prinsipyo ng "double handshake";
  • Pag-activate, pagpapalawak at pag-deactivate ng mga T cells.

Hindi ko nais na limitahan ang kuwento lamang sa mga nuances ng mga pag-andar ng mga DC. Gusto kong maipatong ang impormasyong ito sa ilang uri ng database tungkol sa paggana ng immune system. Kasabay nito, walang pagtatangka upang masakop ang lahat nang sabay-sabay. Ang komplementaryong sistema, mga detalye ng paglikha at pagpapatakbo ng mga antigens, pag-activate ng mga selulang B at marami pang iba ay hindi isasama sa tala.

Likas na immune system

Innate immune system (innate immunity) - agad na tumutugon sa isang paunang natukoy at hindi malaking bilang ng pathogenic pattern;

Ang adaptive immune system ay tumutugon nang may pagkaantala, ngunit sa anumang antibody. Kasunod nito, ang pag-alala sa antibody, at ang reaksyong reaksyon dito sa mga susunod na panahon.

Pangunahing cellular na komposisyon ng likas na immune system:

• Mga cell na nagpapalipat-lipat sa dugo:
  • Neutrophils phagocytose bacteria, ngunit mamatay mabilis (sa loob ng isang oras), sikreto cytokines, atbp;
  • Ang mga monocytes ay nagiging macrophage kapag pumasok sila sa tissue;
• Sentinel cells:
  • Marcophages, phagocytosis ng microbes at mga patay na selula(pangunahin ang mga neutrophil), naglalabas ng mga cytokine, ilang buwan ng buhay, atbp.;
  • Ang mga mast cell ay naglalabas ng mga cytokine, histamine, atbp.;
  • Ang mga dendritic cell ay nag-trigger ng isang antiviral response, nag-activate ng T cells, atbp.

Ang mga sentinel cell ay matatagpuan sa mga tisyu at tumutugon sa mga mikrobyo pagkatapos nilang tumawid sa mga epithelial barrier ng balat at bituka.

Ang mga nagpapalipat-lipat na selula ng immune system ay matatagpuan sa dugo. At sa panahon ng pamamaga ay pumapasok sila sa mga kinakailangang tisyu.

Tinatayang pagkakasunud-sunod ng pag-activate ng likas na kaligtasan sa sakit:

• Ang mga mikrobyo ay tumatawid sa epithelial barrier;
• Kinikilala ng mga sentinel cell receptor ang "mga hindi inanyayahang bisita";
• Ang mga sentinel na selula ay naglalabas ng mga proinflammatory cytokine;
• Ang mga cytokine ay nagbubuklod sa mga endothelial receptor;
• Ano ang nagpapa-aktibo sa mga molekula ng pagdirikit sa loob ng mga daluyan ng dugo;
• Ang iba't ibang mga molekula ng pagdirikit ay nagbubuklod na may iba't ibang mga pagkakaugnay sa kani-kanilang mga ligand sa ibabaw ng mga nagpapalipat-lipat na immune cells:
  • Halimbawa, ang e-selectin ay nagbubuklod na may mababang kaugnayan sa e-selectin lingade sa mga neutrophil, na pumipigil sa kanilang paggalaw;
  • Ang I-CAM ay nagbubuklod na may mataas na kaugnayan sa immune cell protein LFA-1, na humihinto sa immune cell;
• Pagkatapos ng kumpletong paghinto, ang mga immune cell ay tumagas mula sa inflamed tissue at nagsisimulang sirain ang mga mikrobyo sa lahat ng paraan na magagamit sa kanila;
• Nauuna ang mga neutrophil, phagocytose ang bakterya at namamatay mismo pagkatapos ng ilang oras; Sinusundan sila ng mga monocytes, nagiging mga macrophage at "kinakain" ang mga labi ng mga bangkay ng parehong microbes at neutrophils.

Ang tanong ay nananatili: paano nakikilala ng mga likas na immune sentinel cell ang mga mikrobyo?

Mga PAMP (Pathogen-associated molecular patterns) - mga pattern ng molecular pathogens;

Mga PPR (Pattern recognition receptors) – mga receptor na kumikilala ng mga pattern. Mga PAMP:

• Viral (matatagpuan sa loob ng cell):
  • Single-stranded RNA;
  • Double-stranded na RNA
• Bacterial (karamihan sa ibabaw ng cell):
  • Mga pattern Mga pattern ng Gram-negative:
    • Cell wall lipopolysaccharides (LPS);
    • Flagellins ("flagella" para sa paggalaw);
  • Mga pattern ng Gram-positive bacteria:
    • Flagellins;
    • Teichoic acid;
    • Mga peptidoglycan

Ang mga bakterya ay nawasak sa pamamagitan ng phagocytosis at pagkasira ng kanilang cell wall.

Ang kadena ay magiging ganito: ang bacterium ay nagbubuklod sa mga PPR sa ibabaw ng cell (ang tinatawag na TLRs toll like receptors) → dimerization ng mga receptor at ang paglulunsad ng isang chain ng intracellular signal ˧ pag-deactivate ng Nf-Kb inhibitor → pagpapahayag ng ang Nf-Kb transcription factor → mga pagbabago sa cellular, lalo na ang pagtatago ng mga cytokine na TNFα at IL-1.

Plasmacytoid dendritic cells at antiviral response

Ang sitwasyon sa mga virus ay medyo mas kawili-wili, at dito ang mga dendritic na selula ay bumalik sa amin.

Ang mga dendritic cell ay tumutugon sa mga viral PAMP sa pamamagitan ng pagtatago ng type 1 interferon. Ang INF type 1 ay naglalagay ng mga cell (eg epithelium) sa isang antiviral na estado. Alin ang mas madaling kapitan sa apoptosis ng mga nahawaang selula, ang pagpapahayag ng mga protina/enzyme na pumipigil sa virus sa pagpaparami at maaaring magdulot ng pinsala sa DNA/RNA ng virus.

Ang mga cell mismo, sa isang estado ng antiviral, ay may kakayahang magtago ng INF type 1.

Mga selulang dendritik

Ang mga kinakailangang pagpapakilala ay tapos na, oras na upang simulan ang antigen presenting cells. Kasama sa mga cell na nagpapakita ng antigen ang mga dendritic na selula, macrophage at mga selulang B.

Sa mga sumusunod, tututuon natin kung paano pinapagana ng mga DC ang mga T cells ng adaptive immune system.

T cellsMHCako atMHCII

Ang mga T cell na may kanilang mga receptor ay maaari lamang makaramdam ng mga peptide na ipinakita sa kanila sa mga protina ng MHC ng mga antigen na nagpapakita ng mga cell.

MHC II

• Responsable para sa bakterya;
• Ang mga selulang dendritik ay nagpapaloob sa bakterya, sinisira ang mga ito sa mga lysosome, at bilang isang resulta ay nakuha namin ang peptide na "pirma" ng bacterium;
• Ang MHC na may peptide ay ipinadala sa lamad;
• Ang MHC II ay nagbubuklod sa CD4+ cell receptors (T helpers, na nagpapagana ng mga B cells at mga selula ng likas na immune system;
• Ang MHC II ay naroroon sa mga cell na nagpapakita ng antigen.

MHCako

• Responsable para sa mga virus (laktawan natin ang paksa ng mga tumor);
• Ang viral protein ay sumasailalim sa ubiquination at nagiging available sa mga protease;
• Ang protease ay "binabagsak" ang viral protein sa mga peptide;
• Ang viral peptide, gamit ang TAP transporter, ay pumapasok sa endoplasmic reticulum, mula sa kung saan ito pumapasok sa lamad na may MHC I complex;
• Ina-activate ng MHC I ang mga CD8+ cells (cytotoxic T cells na sumisira sa mga nahawaang virus;
• Karamihan sa mga cell ay may MHC I, na ipinaliwanag sa pamamagitan ng kakaibang uri ng mga virus.

Mga selulang dendritik. Pag-activate at paglipat sa mga lymph node

Upang i-activate ang mga dendritic cell, 2 kaganapan ang dapat mangyari:

• MHC protein na may microbial peptide sa ibabaw ng cell (na nangangahulugang ito ay kahit papaano ay internalized at nasira sa mga peptides);
• Ang mga receptor ng PAMP sa mga dendritic na selula ay dapat i-activate ng mga mikrobyo;

Kapag natugunan ang dalawang kundisyong ito, ang mga dendritic na cell ay nagpapahayag ng CD80/CD86 (higit pa sa susunod na iyon) at CCR7 (chemokine receptor 7), ang pagpapahayag nito ay humahantong sa paglipat ng mga DC sa mga lymph vessel at sa pamamagitan ng mga ito sa pangalawang lymph organ. Sa partikular, sa mga lymph node, kung saan nakakatugon sila ng mga T cells sa intermembrane space.

Ang mga dendritic na selula ay nagpapagana ng mga selulang T

Ang mga T lymphocyte ay naglalakbay sa dugo at pumapasok sa memphocular space ng mga lymph node gamit ang daluyan ng dugo at ang tinatawag na High endothelial venules (HEV).

Ang katotohanan ay mayroong napakakaunting mga selulang T na may kaugnayan para sa isang tiyak na antigen. Samakatuwid, naglalakbay sila sa buong katawan, binibisita sa madaling sabi ang mga lymph node, kung saan pumapasok ang mga aktibong dendritic na selula mula sa mga tisyu.

Upang i-activate ang mga T cell, 2 signal ang dapat pumasa:

Signal 1. Ang antigen ay dapat magbigkis sa T cell receptor (isang T cell na may kinakailangang receptor affinity ay kailangan;

Signal 2: Dapat pagsamahin ang mga costimulatory molecule. Ang mga ito ay B7-1 (CD80) at B7-2 (CD86) sa gilid ng DC at CD-28 sa gilid ng T cells.

Ang signal 1 na walang signal 2 ay hahantong sa apoptosis o anergy (pagkawala ng active immune function) T cell.

Pagkatapos ng pag-activate, ang mga selulang T ay sumasailalim sa pagpapalawak ng clonal, aktibong nahahati, mayroong sampu-sampung libo sa kanila sa kaso ng CD4+ at kahit na daan-daang libo sa kaso ng CD8+. Dagdag pa, ang mga T cell, pagkatapos ng pag-activate, ay nakakakuha ng ilang mga kapaki-pakinabang na function.

Aalisin ko ang isyu ng pag-activate ng mga selulang B ng mga selulang T, ang tanong ng mas malalim na pag-andar ng mga T helper at T killer. Tutuon lang ako sa pag-activate ng mga T cells. Pinapasok nila ang mga tisyu sa halos parehong paraan tulad ng mga selula ng likas na immune system na nagpapalipat-lipat sa dugo (tingnan sa itaas).

Pag-deactivate ng T cell

Ang anumang pamamaga (lalo na ang cytotoxic) ay puno ng mga kahihinatnan para sa katawan. At ang prosesong ito ay hindi maaaring "pabagalin".

Sa mga lymph node, ang protina na responsable para dito ay CTLA4 sa mga T cells, na nagbubuklod sa B7-1/B7-2 sa halip na CD28. Ito ay humahantong sa katotohanan na sa panahon ng pag-activate ay magkakaroon lamang tayo ng signal 1 at ang T cell ay magiging hindi aktibo.

Ang mga tissue (at mga tumor) ay nagpapahayag ng PD-1 ligand (PD-1, naka-program na kamatayan), na nagbubuklod sa PD-1 na protina ng mga T cells, na nagreresulta sa kanilang pagkahapo, iyon ay, pag-deactivate.

Ang mga monoclonal antibodies na pumipigil sa mga function ng CTLA-4 at PD-1 ay isa sa mga huling salita sa paglaban sa kanser.

Mga konklusyon:

• Ang mga dendritic cell ay isinaaktibo ng dalawang signal:
  • MHC protein sa lamad kung saan magkakaroon ng peptide antigen;
  • Ang mga microbial PAMP ay nagbubuklod sa mga receptor sa mga DC;
• Ang mga aktibong dendritic na selula ay nagpapahayag ng CCR7, na nagpapahintulot sa kanila na lumipat sa pamamagitan ng mga lymph vessel sa mga lymph node at "hanapin" ang nais na T cell sa interfollicular space;
• Ang pag-activate ng mga T cell ay may kasamang 2 signal:
  • Ang MHC signal 1 na may peptide (antigen) ay nagbubuklod sa nais na TCR (T cell receptor);
  • Signal 2, co-stimulation ng CD86/CD80 DCs na may CD28 T cells;
• Kapag signal 1 lamang ang naroroon, ang mga T cell ay sumasailalim sa apoptosis o anergy;
• Kapag na-activate na, magsisimula ang T cell expansion at differentiation, na isa sa mga bahagi ng tugon ng immune system.

Mga Pinagmulan:

1. Ang pagsugpo ng mga leukocytes sa pamamagitan ng mga molekula ng pagdirikit[video];

P.S. Nakakabagot itong magsulat, dahil sa muling pagsasalaysay nang wala ang aking kontribusyon, ngunit kinakailangan para sa ilang susunod na mga tala.

Talasalitaan batay sa mga tala:

• Innate immune system:
  • Sentinel cells (mast, macrophage, dendritic - ito ang mga pangunahing, may iba pa);
  • Mga nagpapalipat-lipat na selula (monocytes, neutrophils);
  • Gayundin, ang likas na immune system ay kinabibilangan ng mga hadlang (epithelium, mucin), mga protina at mga molekula (mga papuri, agglutinin);
• Adaptive immune system: B cells, helper T cells, cytotoxic T cells;
• Mga dendritik na selula:
  • MHC ako,
  • MHC II
  • B7-1 (CD80)
  • B7-2 (CD86)
• T cells:
  • CD28
  • CTLA4
• Pagpili ng clonal;
• Pagpapalawak ng clonal
• Antigen presenting cells (DCs, macrophage, B cells);
• Anerhiya

Artikulo para sa kompetisyong “bio/mol/text”: Pinagsama ng mga siyentipiko ang immunotherapy, cytotherapy at gene therapy upang i-reprogram ang mga T cells sa mga potensyal na pumatay ng mga selula ng kanser. Ngunit hindi ito sapat - ang susunod na hakbang ay upang lumikha ng isang molekular na "switch" kung saan maaaring ayusin ng isang tao ang oras at lakas ng pagkilos ng mga aktibong T cells. Ang makabagong pamamaraan ay naglalatag ng pundasyon para sa isang dramatikong pagbawas sa seryoso (at kung minsan ay nakamamatay) na mga side effect na dulot ng engineered T-cell therapy.

Tandaan!

Ang sponsor ng nominasyon na "Pinakamahusay na artikulo sa mga mekanismo ng pagtanda at kahabaan ng buhay" ay ang Science for Life Extension Foundation. Ang award ng audience ay itinaguyod ng Helicon.

Mga sponsor ng kumpetisyon: Biotechnology Research Laboratory 3D Bioprinting Solutions at Scientific Graphics, Animation at Modeling Studio Visual Science.

Ang gamot ay lumipat sa isang bagong antas: ang mga selula ay naging buhay na gamot

Kamakailan lamang, sa paggamot ng mga sakit sa tumor, ang espesyal na pansin ay binabayaran sa adoptive immunocytotherapy(mula sa English adoptive- pinagtibay). Sa kasong ito, ang ilan sa mga selula ng immune system ng pasyente ay artipisyal na "nakakabit" laban sa mga selula ng tumor. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay upang piliin ang mga kinakailangang immune cell mula sa pasyente, gamutin ang mga ito - halimbawa, na may immune cytokines (maliit na mga protina na kumikilos bilang mga regulator ng dibisyon at pagkita ng kaibahan ng mga tiyak na immune cell) - at pagkatapos ay ibalik ang na-activate na mga cell sa ang katawan, na makakatulong sa paglaban sa mga tumor* (Fig. 1).

* - Ang paksang ito ay isa sa pinakamainit na lugar ng clinical immunology - tingnan ang artikulong " Ang Mabuti, ang Masama, ang Pangit, o Paano Galit ang mga Lymphocyte at Wasakin ang isang Tumor » . - Ed.

Ang paraan ng adoptive immunocytotherapy ay unang inilarawan noong 1988 - ang mga pasyente na may metastatic melanoma (iyon ay, stage IV na kanser sa balat) ay nakaranas ng pagbabalik ng sakit kapag ginagamot sa kanilang mga TIL cells (tumor infiltrating lymphocytes). Sa kasalukuyan, ang TIL cell-based na therapy para sa metastatic melanoma ay ang pinaka-epektibong paggamot para sa sakit na ito, dahil ang tumor regression ay sinusunod sa kalahati ng mga pasyente.

Mayroong ilang mga opsyon sa cell na ginagamit sa adoptive immunotherapy; Sa mga ito, tatlo ang ginagamit sa paggamot ng mga sakit sa tumor: ang pamilyar na TIL cells (tumor-infiltrating lymphocytes), LAC cells (lymphokine-activated killers) at CIK cells (cytokine-induced killers). Sa katunayan, sinusubukan din ng sariling mga T cell ng katawan na labanan ang mga selula ng tumor, ngunit kadalasan ang mga selulang tumor ay masyadong matigas para sa kanila. Hindi eksakto - pagkatapos ng lahat, mayroong immune surveillance na isinasagawa ng mga T cells at natural killer cells (NK cells), sa tulong kung saan sinusubukan ng immune system na protektahan ang sarili mula sa mga tumor - ngunit hindi ito isang daang porsyento na proteksyon. Gayunpaman, nangyayari na ang pagsubaybay sa immune ay hindi palaging sapat na malakas upang maiwasan ang pag-unlad ng mga tumor: halimbawa, sa pangmatagalang paggamit ng mga immunosuppressant pagkatapos ng paglipat ng organ, ang saklaw ng maraming mga tumor ay tumataas.

Kinakailangan ang sistema ng patnubay

Sa kabila ng kahirapan sa pagkuha ng binagong mga cell, pati na rin ang kasamang panganib ng malubhang epekto, ang pangunahing problema ng paraan ng immunocytotherapy ay ang kakulangan ng mga pamamaraan para sa naka-target na paghahatid ng na-injected na binagong immune cells sa tumor. Ang mga selula ng kanser ay kadalasang ginagawang halos "hindi nakikita" ng immune system, at bumubuo sila ng isang microenvironment na pumipigil sa aktibidad at paglipat ng T cell. Upang maalis ang invisibility na balabal mula sa mga selula ng tumor, ang mga T lymphocyte ay hindi lamang dapat i-activate, ngunit bigyan din ng kakayahang partikular na makilala ang mga selula ng tumor. Maaaring i-reprogram ang mga T cell gamit ang mga pamamaraan genetic engineering sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga gene na nag-encode ng mga receptor para sa tumor antigens (TAA, tumor-associated antigens) - nilagyan sila ng sarili nilang "guidance system". Posible ring magpakilala ng mga gene upang gawing lumalaban ang mga T cell sa immunosuppression upang mapataas ang kaligtasan o mapadali ang pagpasok ng mga engineered na T cell sa mga tumor. Bilang resulta, maaaring makuha ang mga aktibong "hired killer" ng mga selula ng kanser.

Upang makakuha ng mabisang “mga pumapatay,” ang T lymphocyte ay binago sa pamamagitan ng pagbibigay sa kanila ng mga artipisyal na chimeric antigen receptors (CAR, chimeric antigen receptors). Ang mga receptor ay chimeric dahil ang isang bahagi (ang bahagi ng pagkilala) ay "hiniram" mula sa mga monoclonal antibodies, at ang bahagi ng signal transducing ay kinuha mula sa T-cell receptor (TCR). Ang bahagi ng extracellular na "pagkilala" ay karaniwang ang variable na mga domain ng mabigat at magaan na kadena ng mga immunoglobulin ng kinakailangang pagtitiyak (scFv), na bumubuo ng isang antigen-binding site na tiyak sa mga tumor cells (Fig. 2).

Figure 2. Istraktura ng chimeric antigen receptor (CAR). Ang isang CAR ay binubuo ng isang extracellular domain (single chain antibody fragment variable (scFv)) na naka-link sa pamamagitan ng mga chain at transmembrane domain sa isang cytoplasmic signaling region. Ang mga gene na nag-encode ng scFv ay nagmula sa mga B cells na gumagawa ng mga antibodies na partikular sa antigen ng tumor. Umiiral ang CAR bilang isang dimer at direktang nangyayari ang pagkilala sa tumor (nang walang pagkakasangkot sa MHC). Pagguhit mula sa.

Lahat ng bago ay nakalimutan ng luma. Ang unang T cells na may chimeric antigen receptor ay nakuha ng isang pangkat ng mga siyentipiko na pinamumunuan ni Propesor Eshar ( Zelig Eshhar); ang mga resulta ng trabaho ay nai-publish noong 1989. Napagtanto ni Eshar na sa pamamaraang ito, ang mga T cell ay maaaring ma-program upang maglunsad ng isang naka-target na pag-atake.

Gayunpaman, higit sa 20 taon ang lumipas mula sa pagtuklas ng mga chimeric antigen receptors hanggang sa pagpapakilala ng teknolohiya sa pagsasanay. Sa panahong ito, napabuti ang mga chimeric antigen receptors - nilikha ang mga 2nd generation na CAR, na may kasamang karagdagang signaling domain ng isang co-stimulatory molecule, na nagpabuti ng T-cell activation at proliferation. Ang ika-3 henerasyon na CAR ay nagdagdag ng isa pang domain ng senyas, na sa huli ay nadagdagan ang kaligtasan ng buhay at mga antas ng pagpapalawak ng mga engineered T cells (Larawan 3). Sa huli, ang kakayahang "manghuli" ng mga selula ng tumor ay napabuti, at ang mga epekto ay nabawasan.

Larawan 4. T cell culture medium bottle, na, pagkatapos na magpasok ng isang bagong receptor sa kanila, ay lumaki nang humigit-kumulang 10 araw hanggang sa umabot sila ng ilang bilyon. Pagkatapos ay maaari silang iturok sa mga ugat ng pasyente. Pagguhit mula sa.

Ang mga unang klinikal na pagsubok ng genetically modified T lymphocytes na nagdadala ng mga chimeric antigen receptor ay naganap noong 2012. Sinapit nila ang isang batang babae na nagngangalang Emily, na dumanas ng acute lymphoblastic leukemia. Matapos maipasok muli ang genetically modified T cells sa batang babae, lumala nang husto ang kanyang kondisyon at gumugol siya ng ilang linggo sa ward. masinsinang pagaaruga sa artipisyal na bentilasyon baga. Sa ilang mga punto, ang buhay ni Emily ay nakabitin sa pamamagitan ng isang sinulid, ngunit sa huli ay gumaling ang batang babae, at sa loob ng tatlong taon na ngayon ang mga doktor ay walang nakita kahit isang selula ng kanser sa kanyang katawan.

Mga side effect ng bagong therapy

Kahit na ang CAR T cell immunocytotherapy ay isang pambihirang tagumpay sa paggamot ng mga sakit sa tumor, mayroon pa ring ilang mga panganib na maaaring nakatago sa paligid. Dr. Carl June ( Carl June) mula sa Unibersidad ng Pennsylvania ay isa sa mga unang naglathala ng matagumpay na mga resulta ng paggamot na may binagong mga selulang T, na inihahambing ang nangyayari sa loob ng katawan ng pasyente sa "serial murder" at "mass murder". Kapag ang bilyun-bilyong T cell na na-inject sa katawan ay nahati, maaari nilang makita at mapatay ang ilang kilo ng tumor. Ngunit mayroon ding maraming panganib dito - maraming mga pasyente ang dumaranas ng cytokine release syndrome (cytokine storm) - kapag ang isang T cell ay nakikipaglaban sa isang tumor cell, isang malaking bilang ng mga cytokine molecule ang inilabas, na nagdudulot ng banta sa katawan mismo. Kaya, pitong pasyente ang namatay bilang resulta ng sindrom na ito.

Mga side effect nauugnay sa malakas na aktibidad ng immune ng binagong mga T cells. Ang isa sa mga hadlang ay ang panganib ng mataas na toxicity, na hindi pinapayagan ang pagpapakilala katulad na paggamot sa isang regular na batayan. "Ang mga selulang T ay tunay na makapangyarihang mga nilalang.", sabi ni Propesor Wendell Lim ( Wendell Lim), Section Chief, Department of Cellular and Molecular Pharmacology, University of California. - "Kapag na-activate, maaari silang magdulot ng kamatayan. Kailangan namin ng remote control system na magpapanatili sa kapangyarihan ng mga binagong T cell na ito at magbibigay-daan sa amin na partikular na "makipag-usap" sa kanila at kontrolin ang mga T cells sa katawan." .

Kinokontrol ng mga T cell

Ang mga siyentipiko mula sa Unibersidad ng California sa San Francisco ay lumikha ng isang molekular na "switch" na maaaring magamit upang kontrolin ang mga aksyon ng genetically engineered na T-lymphocytes. Tulad ng mga regular na T cell na nagdadala ng CAR, ang bagong "switch" na T cells ay makikipag-ugnayan sa mga tumor cells, ngunit hindi magpapatuloy sa pag-atake hanggang sa maibigay ang gamot. espesyal na gamot. Ang gamot na ito ay isang uri ng "tulay ng kemikal" sa loob ng mga selulang T: nagti-trigger ito mga reaksyon ng immune, "i-on" ang mga ito, inilipat ang mga ito sa isang aktibong estado. Kapag ang gamot ay huminto sa sirkulasyon sa dugo, ang mga T cell ay babalik sa "off" na estado (Larawan 5).

Figure 5. Titrated control ng engineered T cells gamit ang turn-on chimeric antigen receptor. Sa isang maginoo na CAR, ang mga T cell ay isinaaktibo kapag kumonekta sila sa isang target na cell, at dahil sa napakalakas na tugon ng immune, may panganib ng mataas na toxicity. Ang isang "turn-on" na CAR ay nangangailangan ng isang maliit na stimulatory molecule upang ma-trigger ang therapeutic function. Ang magnitude ng tugon (hal., pagpatay sa mga target na selula) ay maaaring titrated, sa gayon ay binabawasan ang toxicity habang ang dami ng maliit na stimulating molecule ay nabawasan. Pagguhit mula sa.

Ang pagsasama ng "control panel" sa isang chimeric antigen receptor T cell ay isang halimbawa ng simple at epektibong diskarte para sa pagsasama-sama ng sarili at autonomous na desisyon ng cell (halimbawa, pag-detect ng mga signal ng sakit) sa mga external na kontrolado ng user. Ang muling pagsasaayos at cleavage ng mga pangunahing bahagi ng CAR ay nagbibigay ng kakayahang i-on at i-off ang mga chimeric antigen receptors. Itinatampok din ng gawaing ito ang kahalagahan ng pagbuo ng mga na-optimize na bioinert control panel, tulad ng maliliit na molekula at liwanag, kasama ang kanilang mga bahagi ng pagtugon sa cellular, upang mapabuti ang katumpakan ng kinokontrol na therapy.

Kaya, sa pamamagitan ng wastong dosis ng gamot, makokontrol mo ang antas ng immune activity ng binagong mga T cells. Sa partikular, ang teknolohiyang ito ay maaaring mabawasan ang mga negatibong epekto ng cytokine release syndrome. Gayundin, kung minsan ang mga normal na cell ay nagpapahayag ng maliit na halaga ng mga protina na tina-target ng mga CAR T cells. Dahil ang binagong mga selulang T ay tinuturok sa daloy ng dugo at naglalakbay sa puso at baga, ang tissue sa mga organo na ito ay maaaring masira bago maabot ng mga T cell ang kanilang nilalayon na mga target sa ibang bahagi ng katawan. At sa bagong teknolohiya, ang mga T cell ay nasa "naka-off" na estado hanggang sa maabot nila ang kanilang target.

Ang immunotherapy na may mga selulang CAR T ay matagumpay laban sa mga kanser sa dugo, ngunit pagdating sa mga solidong tumor na nabubuo sa colon, dibdib, utak at iba pang mga tisyu, ang binagong mga selulang T ay hanggang ngayon ay hindi nagpapakita ng gaanong tagumpay. Marahil ang pamamaraan remote control Ang pananaliksik sa T cell ay magbibigay-daan sa pagbuo ng mas makapangyarihang mga bersyon ng mga chimeric antigen receptor na magpapahintulot sa mga T cell na atakehin ang mga solidong tumor nang hindi nagdudulot ng malubhang epekto.

Panitikan

1. Ang Mabuti, ang Masama, ang Pangit, o Paano Magalit ang mga Lymphocyte at Wasakin ang isang Tumor;
2. Rosenberg S.A., Packard B.S., Aebersold P.M., Solomon D., Topalian S.L., Toy S.T. et al. (1988). Paggamit ng tumor-infiltrating lymphocytes at interleukin-2 sa immunotherapy ng mga pasyente na may metastatic melanoma. Isang paunang ulat. ;
3. Regalado A. (2015). Ang paparating na gamot sa kanser ng Biotech. Pagsusuri sa Teknolohiya ng MIT;
4. Farley P. (2015). Ang 'remote control' ng mga immune cell ay nagbubukas ng pinto sa mas ligtas, mas tumpak na mga therapy sa kanser. Unibersidad ng California San Francisco;
5. Wu C., Roybal K.T., Puchner E.M., Onuffer J., Lim W.A. (2015). Remote control ng mga therapeutic T cells sa pamamagitan ng isang maliit na molecule-gated chimeric receptor. Agham. 350 , aab4077..

Sa thymus, ang T lymphocytes ay nag-iiba, nakakakuha ng T-cell receptors (TCRs) at iba't ibang co-receptor (surface marker). Maglaro ng mahalagang papel sa nakuhang immune response. Tinitiyak nila ang pagkilala at pagkasira ng mga cell na nagdadala ng mga dayuhang antigens, pinahusay ang epekto ng mga monocytes, NK cells, at nakikilahok din sa paglipat ng mga immunoglobulin isotypes (sa simula ng immune response, ang mga B cell ay synthesize ang IgM, mamaya lumipat sa paggawa ng IgG, IgE, IgA).

• 1 Mga uri ng T lymphocytes
  • 1.1 T helper cells
  • 1.2 Killer T cells
  • 1.3 T-suppressors
• 2 Differentiation sa thymus
  • 2.1 β-pagpili
  • 2.2 Positibong pagpili
  • 2.3 Negatibong pagpili
• 3 Pag-activate
• 4 Mga Tala

Mga uri ng T lymphocytes

Ang mga T-cell receptor (TCR) ay ang pangunahing mga surface protein complex ng T lymphocytes na responsable sa pagkilala sa mga naprosesong antigen na nakatali sa mga molekula ng Major Histocompatibility Complex (MHC) sa ibabaw ng mga antigen-presenting cells . Ang T-cell receptor ay nauugnay sa isa pang polypeptide membrane complex, CD3. Ang mga function ng CD3 complex ay kinabibilangan ng pagpapadala ng mga signal sa cell, pati na rin ang pagpapapanatag ng T-cell receptor sa ibabaw ng lamad. Ang T-cell receptor ay maaaring iugnay sa iba pang mga protina sa ibabaw, TCR coreceptors. Depende sa coreceptor at sa mga function na ginanap, dalawang pangunahing uri ng T cells ay nakikilala.

T helper cells

T-helpers (mula sa English helper - assistant) - T-lymphocytes, pangunahing tungkulin na kung saan ay upang mapahusay ang adaptive immune response. Ina-activate nila ang mga T-killer, B-lymphocytes, monocytes, NK cells sa pamamagitan ng direktang pakikipag-ugnay, pati na rin ang humorally, na naglalabas ng mga cytokine. Ang pangunahing tampok ng T helper cells ay ang pagkakaroon ng CD4 coreceptor molecule sa ibabaw ng cell. Nakikilala ng mga helper T cells ang mga antigen kapag ang kanilang T cell receptor ay nakikipag-ugnayan sa isang antigen na nakagapos sa mga molekula ng Major Histocompatibility Complex II (MHC-II).

Mamamatay na T cells

Ang mga helper T cells at killer T cells ay bumubuo ng isang grupo effector T lymphocytes , direktang responsable para sa immune response. kasabay nito ay may isa pang grupo ng mga cell, regulasyong T lymphocytes, na ang function ay upang ayusin ang aktibidad ng effector T lymphocytes. Sa pamamagitan ng modulate ng lakas at tagal ng immune response sa pamamagitan ng regulasyon ng aktibidad ng T-effector cells, ang mga regulatory T cells ay nagpapanatili ng tolerance sa sariling antigens ng katawan at pinipigilan ang pagbuo ng mga autoimmune disease. Mayroong ilang mga mekanismo ng pagsugpo: direkta, na may direktang pakikipag-ugnay sa pagitan ng mga cell, at malayo, na isinasagawa sa malayo - halimbawa, sa pamamagitan ng natutunaw na mga cytokine.

Mga T-suppressor

Ang γδ T lymphocytes ay isang maliit na populasyon ng mga cell na may binagong T cell receptor. Hindi tulad ng karamihan sa iba pang mga T cells, ang receptor na kung saan ay nabuo ng dalawang α at β subunits, ang T cell receptor ng γδ lymphocytes ay nabuo ng γ at δ subunits. Ang mga subunit na ito ay hindi nakikipag-ugnayan sa mga peptide antigen na ipinakita ng mga MHC complex. Ipinapalagay na ang γδ T lymphocytes ay kasangkot sa pagkilala sa mga antigen ng lipid.

Pagkita ng kaibhan sa thymus

Ang lahat ng mga T cell ay nagmula sa pulang hematopoietic stem cells utak ng buto, na lumilipat sa thymus at naiba sa hindi pa gulang thymocytes. Ang thymus ay lumilikha ng microenvironment na kinakailangan para sa pagbuo ng isang fully functional na T cell repertoire na MHC-restricted at self-tolerant.

Ang pagkakaiba-iba ng thymocyte ay nahahati sa iba't ibang yugto depende sa pagpapahayag ng iba't ibang mga marker sa ibabaw (antigens). Sa pinakamaagang yugto, ang mga thymocytes ay hindi nagpapahayag ng CD4 at CD8 na mga coreceptor at samakatuwid ay inuri bilang dobleng negatibo (DN) (CD4-CD8-). Sa susunod na yugto, ang mga thymocyte ay nagpapahayag ng parehong mga coreceptor at tinatawag na double positive (DP) (CD4+CD8+). Sa wakas, sa huling yugto, mayroong isang seleksyon ng mga cell na nagpapahayag lamang ng isa sa mga coreceptor (Single Positive (SP)): alinman sa (CD4+) o (CD8+).

Ang maagang yugto ay maaaring nahahati sa ilang mga substage. Kaya, sa substage ng DN1 (Double Negative 1), ang mga thymocytes ay mayroong sumusunod na kumbinasyon ng mga marker: CD44+CD25-CD117+. Ang mga cell na may ganitong kumbinasyon ng mga marker ay tinatawag ding early lymphoid progenitors (ELP). Sa pag-unlad sa kanilang pagkita ng kaibhan, ang mga ELP cell ay aktibong naghahati at sa wakas ay nawawalan ng kakayahang mag-transform sa ibang mga uri ng mga cell (halimbawa, B lymphocytes o myeloid cells). Ang paglipat sa DN2 (Double Negative 2) substage, ang mga thymocytes ay nagpapahayag ng CD44+CD25+CD117+ at nagiging maagang T-cell progenitors (ETPs). sa panahon ng DN3 substage (Double Negative 3), ang ETP cells ay may kumbinasyon ng CD44-CD25+ at pumasok sa proseso β-pagpipilian.

β-pagpipilian

Ang T-cell receptor genes ay binubuo ng mga umuulit na segment na kabilang sa tatlong klase: V (variable), D (diversity), at J (joining). Sa proseso ng somatic recombination, ang mga segment ng gene, isa mula sa bawat klase, ay pinagsama-sama (V(D)J recombination). Ang pinagsamang pagkakasunud-sunod ng mga segment ng V(D)J ay nagreresulta sa mga natatanging sequence para sa mga variable na domain ng bawat chain ng receptor. Ang random na kalikasan ng pagbuo ng mga variable na pagkakasunud-sunod ng domain ay nagbibigay-daan sa pagbuo ng mga T cells na may kakayahang makilala ang isang malaking bilang ng iba't ibang antigens, at, bilang isang resulta, ay nagbibigay ng mas epektibong proteksyon laban sa mabilis na umuusbong na mga pathogen. Gayunpaman, ang parehong mekanismong ito ay madalas na humahantong sa pagbuo ng mga hindi gumaganang T-cell receptor subunits. Ang mga gene na naka-encode sa TCR-β subunit ng receptor ay ang unang sumailalim sa recombination sa DN3 cells. Upang ibukod ang posibilidad ng pagbuo ng isang di-functional na peptide, ang TCR-β subunit ay bumubuo ng isang complex na may hindi nagbabago na pre-TCR-α subunit, na bumubuo ng tinatawag na. pre-TCR receptor. Ang mga cell na hindi makabuo ng functional pre-TCR receptor ay namamatay sa pamamagitan ng apoptosis. Ang mga thymocyte na matagumpay na nakapasa sa β-selection ay lumipat sa DN4 substage (CD44-CD25-) at sumailalim sa proseso positibong pagpili.

Positibong pagpili

Ang mga cell na nagpapahayag ng pre-TCR receptor sa kanilang ibabaw ay hindi pa rin immunocompetent, dahil hindi sila makakagapos sa mga molekula ng major histocompatibility complex (MHC). Ang pagkilala sa mga molekula ng MHC ng TCR receptor ay nangangailangan ng pagkakaroon ng CD4 at CD8 coreceptors sa ibabaw ng thymocytes. Ang pagbuo ng isang kumplikado sa pagitan ng pre-TCR receptor at ang CD3 coreceptor ay humahantong sa pagsugpo sa muling pagsasaayos ng mga β subunit gen at sa parehong oras ay nagiging sanhi ng pag-activate ng pagpapahayag ng CD4 at CD8 genes. Kaya, ang mga thymocyte ay nagiging dobleng positibo (DP) (CD4+CD8+). Ang mga DP thymocytes ay aktibong lumilipat sa thymic cortex kung saan nakikipag-ugnayan sila sa mga cortical epithelial cells na nagpapahayag ng parehong mga MHC complex (MHC-I at MHC-II). Ang mga cell na hindi nakikipag-ugnayan sa mga MHC complex ng cortical epithelium ay sumasailalim sa apoptosis, habang ang mga cell na matagumpay na sumasailalim sa naturang pakikipag-ugnayan ay nagsisimulang aktibong hatiin.

Negatibong pagpili

Ang mga thymocyte na sumailalim sa positibong pagpili ay nagsisimulang lumipat sa corticomedullary na hangganan ng thymus. Sa sandaling nasa medulla, nakikipag-ugnayan ang mga thymocytes sa sariling mga antigen ng katawan na ipinakita sa mga MHC complex ng medullary thymic epithelial cells (mTECs). Ang mga thymocyte na aktibong nakikipag-ugnayan sa kanilang sariling mga antigen ay sumasailalim sa apoptosis. Pinipigilan ng negatibong pagpili ang paglitaw ng mga T cell na nagpapagana sa sarili na may kakayahang magdulot ng mga sakit na autoimmune, na isang mahalagang elemento ng immunological tolerance ng katawan.

Pag-activate

Ang mga T-lymphocytes na matagumpay na nakapasa sa positibo at negatibong pagpili sa thymus at umabot sa paligid ng katawan, ngunit hindi nakikipag-ugnayan sa antigen, ay tinatawag walang muwang na mga selulang T(eng. Naive T cells). Ang pangunahing tungkulin ng walang muwang na mga selulang T ay tumugon sa mga pathogen na dati nang hindi kilala sa immune system ng katawan. Kapag nakilala ng mga walang muwang na selulang T ang isang antigen, nagiging aktibo ang mga ito. Ang mga aktibong selula ay nagsisimulang aktibong hatiin, na bumubuo ng maraming mga clone. Ang ilan sa mga clone na ito ay nagiging effector T cells, na gumaganap ng mga function na partikular sa isang partikular na uri ng lymphocyte (halimbawa, naglalabas sila ng mga cytokine sa kaso ng mga T-helper cell o nagli-lyse ng mga apektadong cell sa kaso ng mga T-killer cells). Ang iba pang kalahati ng mga naka-activate na mga cell ay binago sa Mga selulang T ng memorya. Ang mga cell ng memorya ay nananatili sa isang hindi aktibong anyo pagkatapos ng unang pakikipag-ugnay sa isang antigen hanggang sa mangyari ang pangalawang pakikipag-ugnayan sa parehong antigen. Kaya, ang mga selulang T ng memorya ay nag-iimbak ng impormasyon tungkol sa mga dating aktibong antigen at bumubuo ng pangalawang tugon ng immune, na isinasagawa sa isang mas kumplikadong paraan. maikling oras kaysa sa pangunahin.

Ang pakikipag-ugnayan ng T-cell receptor at co-receptors (CD4, CD8) na may pangunahing histocompatibility complex ay mahalaga para sa matagumpay na pag-activate ng mga naïve T cells, ngunit sa sarili nito ay hindi sapat para sa pagkita ng kaibahan sa mga effector cells. Para sa kasunod na paglaganap ng mga aktibong selula, kinakailangan ang tinatawag na pakikipag-ugnayan. costimulatory molecule. Para sa mga T helper cell, ang mga molekulang ito ay ang CD28 receptor sa ibabaw ng T cell at immunoglobulin B7 sa ibabaw ng antigen-presenting cell.

Mga Tala

1. Murphy K., Travers P., Walport M. Janeway's Immunobiology. - New York: Garland Science, 2011. - 888 p. - ISBN 0-8153-4123-7.
2. Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. Molecular Biology ng Cell. - New York: Garland Science, 2002. - 1367 p. - ISBN 0-8153-3218-1.
3. Holtmeier W., Kabelitz D. Gammadelta T cells ay nag-uugnay sa mga likas at adaptive na immune response // Chemical immunology at allergy. - 2005. - Vol. 86. - P. 151–83. - ISBN 978-3-8055-7862-2. - DOI:10.1159/000086659 - PMID 15976493.
4. Schwarz B. A., Bhandoola A. Trafficking mula sa bone marrow hanggang sa thymus: isang kinakailangan para sa thymopoiesis // Immunol. Rev.. - 2006. - Vol. 209. - P. 47–57. - DOI:10.1111/j.0105-2896.2006.00350.x - PMID 16448533.
5. Sleckman B. P. Lymphocyte antigen receptor gene assembly: maraming layer ng regulasyon // Immunol Res. - 2005. - Vol. 32. - P. 153-8.

Dugo
Hematopoiesis	Human bone marrow Erythropoiesis Leukopoiesis
Mga bahagi	Plasma Mga pulang selula ng dugo Hematocrit Platelets Leukocytes: Granulocytes (Neutrophils Eosinophils Basophils) Agranulocytes (Lymphocytes (T-B-NK-) Monocyte)
Biochemistry	Pangkat ng dugo Rh factor Buffer system (Acidosis Alkalosis) Serum Glycemia (Hyper-Hypo-)
Mga sakit	Anemia Leukemia Coagulopathy (Hemophilia Von Willebrand's disease) Hemoblastosis
Tingnan din	Hematology Oncohematology

Ang mga t lymphocyte ay mas mataas, ang mga t lymphocyte ay normal, ang mga t lymphocyte ay nadagdagan, ang mga t lymphocyte ay nababawasan

T-lymphocytes Impormasyon Tungkol sa