T-limfocitai. Suaktyvinti limfocitai žmogaus kraujo tyrime – ką tai reiškia? T ląstelių tipai

Priešingai nei B imuniteto sistema, kuri neutralizuoja antigeną per humoralinius veiksnius (antikūnus), T-sistemos imunitetastiesiogiai sunaikina antigenus, pateikiami ląstelėse, tiesiogiai sąveikaujant jų specifinėms efektorinėms T-limfocitų formoms su svetimomis arba pakitusiomis savo ląstelėmis. Ir T-limfocitai Skirtingai nuo B limfocitų, atpažįsta ne vietinius antigenus, o kai kuriuos jų fragmentus(antigeniniai determinantai), Susijusios su paties organizmo molekulėmis(MHCI arba II klasės molekulės) ir pateikiami paviršiuje antigenus pristatančios ląstelės- makrofagai, dendritinės ląstelės, B-limfocitai. Makrofagai neturi histologiškai apibrėžtos lokalizacijos vietos ir yra plačiai atstovaujami ne tik visame limfoidiniame audinyje, bet ir daugumos tuščiavidurių ir netuščiavidurių organų laisvajame pluoštiniame jungiamajame audinyje. Dendritinės ląstelės yra būdingos limfmazgių, limfoidinių folikulų ir blužnies limfoidiniam audiniui. B-limfocitai yra susitelkę į jungiamojo audinio neįkapsuliuotus limfoidinius folikulus, limfmazgių limfoidinius folikulus ir blužnies baltąją pulpą, taip pat difuziškai randami laisvajame pluoštiniame organų jungiamajame audinyje. Antigeną pateikiančių ląstelių funkcija yra pateikti antigeną imunogeninės savybės tam, kad jį vėliau atpažintų T-limfocitai. Visų pirma, antigeną iš pradžių fagocituoja antigeną pristatanti ląstelė arba jis prasiskverbia į jį pinocitozės būdu, o po to jį iš anksto apdoroja (skaldo) jo fermentai (lizosomų fermentai, jei fagocituojasi antigeninė medžiaga arba proteasomos fermentai). citoplazmos kompleksas pinocitozės atveju), o vėliau kartu su savo molekulėmis MHC rodomas antigeną pateikiančios ląstelės paviršiuje.

Pirminį antigeno, anksčiau apdoroto makrofagų, atpažinimą atlieka funkciškai nesubrendę, naivūs T-limfocitai, kurioms, pirma, tai jau būdinga specifiškumas(jie turi antigeną atpažįstantį receptorių, pasižymintį tam tikra erdvine struktūra ir galinčiu liestis su griežtai apibrėžtu antigeniniu determinantu), ir, antra, intratyminė T limfocitų diferenciacija jau nulėmė tam tikras jų savybes, taigi, Priklauso specifinei T limfocitų subpopuliacijai(CD4 arba CD8 T ląstelės). Naivių T-limfocitų brendimas į subrendusias, funkciškai aktyvias (sustiprintas) T-ląsteles vyksta periferiniuose imuninės sistemos organuose. Visų pirma, antigenai, prasiskverbę į odą ir gleivines, patenka į jungiamojo audinio limfoidinius folikulus, o tada, limfos tekėjimui, gali būti nunešti į artimiausius limfmazgius. Jei antigenas yra kraujyje, jis dažniausiai kaupiasi blužnyje.

Limfoidiniame audinyje randamas antigenas provokuoja limfocitų recirkuliacijos padidėjimą. Tuo pačiu metu iš jo išeina daugybė naivių limfocitų, patenkančių su kraujotaka ir limfmazgiu, o kartu su limfos tekėjimu į limfoidinį audinį, nes jie neturi specifiškumo ten esančių antigenų atžvilgiu. , todėl nesudaro stipraus kontakto su makrofagais ir dendritinėmis ląstelėmis ir grįžta į apyvartą. Ir tik labai maža limfocitų dalis, patekusi į limfoidinį audinį, gali specifinei sąveikai su antigenų determinantais, fiksuotais antigeną pristatančių ląstelių paviršiuje, užmezga su jais tvirtus ryšius, patiria nuo antigeno priklausomą aktyvaciją ir virsta subrendusiomis efektorinėmis ląstelėmis. Taigi tik 1 iš 10 5 naivių T limfocitų, prasiskverbiančių į limfmazgį, gali specifinei sąveikai ir pradeda aktyvuotis po kontakto su antigeniniu determinantu, o likusieji naiviai T limfocitai palieka limfmazgį ir toliau cirkuliuoja. visame kūne ieškodami savo specifinių antigenų.

Limfocitų įsiskverbimą į periferinius audinius, įskaitant limfoidinį audinį, skatina tam tikri kraujagyslių endotelio ląstelių paviršiuje esantys receptoriai, kurių tankis ypač didelis limfoidinio audinio venulių endotelyje. Dėl šių receptorių venulių lygyje tam tikri limfocitų receptoriai sąveikauja su atitinkamais venulių endotelio receptoriais, o tai sukelia staigų limfocitų judėjimo per venules, jų parietalinės padėties sulėtėjimą ir palengvina vėlesnį perėjimą į aplinkinius audinius. Limfocitams prasiskverbę iš kraujagyslių dugno į limfoidinį arba laisvą pluoštinį jungiamąjį audinį, dėl specifinių receptorių (LFA-1) jie pradeda nespecifiškai sąveikauti su makrofagų receptoriais (ICAM receptoriais), o tai užtikrina tam tikrą limfocitų sulaikymą antigenus pristatančių ląstelių paviršių. Tačiau jei makrofagų paviršiuje, sudarytame kompleksuose su MHC molekulėmis, nėra antigeninių determinantų, būdingų antigeną atpažįstančiam T-limfocito receptoriui, tada jo sąveika su makrofagu nesukelia T-aktyvumo. limfocitų ir yra labai trumpas (T-limfocitas labai trumpą laiką išbūna makrofago paviršiuje, o paskui jį palieka ir sąveikauja su kitais makrofagais). Tuo atveju, kai makrofago paviršiuje yra tam tikras antigeninis determinantas, steriškai atitinkantis prie makrofago prijungto T-limfocito antigeną atpažįstantį receptorių, tarp šių ląstelių atsiranda stiprus ryšys dėl šių priežasčių:

    pirma, dėl antigeną atpažįstančio T-ląstelių receptoriaus sąveikos su antigeno determinantu makrofago paviršiuje,

    ir antra, dėl padidėjusio LFA-1 T-limfocito afiniteto makrofago ICAM receptoriui, veikiant susidariusiam kompleksui „antigeną atpažįstantis T-ląstelių receptorius – antigeninis determinantas“.

Pats kompleksinio „antigeninio determinanto – MHC molekulės“, esančio makrofago paviršiuje, atpažinimo T-limfocitu procesas yra privaloma, bet nepakankama sąlyga, norint pradėti naivių T-ląstelių vystymąsi į brandžius efektorius. kadangi norint suaktyvinti nuo antigenų priklausomą T limfocitų limfocitopoezę, taip pat būtina įtraukti specialius kofaktorius (kostimuliatorius). Būtent antigeną pateikiančios ląstelės turi tokius kofaktorius kaip savo plazminės membranos dalį. Visų pirma, susiejimas antigeną atpažįstantys T limfocitų receptoriai su kompleksu „antigeninis determinantas – MHC I arba II klasės molekulė“ fiksuojamas makrofago paviršiuje ir vėliau įtraukiamas į komplekso formavimą koreceptoriaiCD4 arba CD8 T-limfocitai suteikia tik vieną iš sąlygų naivių T ląstelių vystymuisi – formavimąsi pirmasis signalasšių ląstelių proliferacijai ir diferenciacijai. Tam, kad naivi T ląstelė pradėtų tolesnio vystymosi procesą, būtina antrasis signalas nuo ląstelės paviršiaus iki genomo. Šio antrojo signalo bendrastimuliatorius yra molekulė 7 val išreikštas antigeną pristatančių ląstelių paviršiuje. B7 kostimuliatorius yra baltymas, kuris yra homodimeras ir gali sąveikauti su baltymu CD28 , kuri yra išreikšta naivios T ląstelės paviršiuje. Sąveika tarp naivių T-limfocitų makrofago B7 ir CD28 molekulių, kuri tampa įmanoma tik po to, kai T-limfocito antigeną atpažįstantis receptorius sąveikauja su antigeniniu determinantu, esančiu makrofago paviršiuje, sudaro sąlygas antrasis signalas, kuris yra būtina sąlyga skatinant naivių T-limfocitų dalijimąsi ir diferenciaciją iki funkciškai brandžių formų. B7 ir CD28 molekulių sąveikos procesą sustiprina T-limfocitų baltymas CTLA-4, turintis didelį afinitetą B7 molekulei. T-limfocitų CD28 ir CTLA-4 molekulėms būdinga labai didelė aminorūgščių liekanų sekos homologija, o jas koduojantys genai yra glaudžiai susiję chromosomoje. Taigi ta pati antigeną pateikianti ląstelė imuniniame atsake atlieka dvigubą funkciją. Viena vertus, jis pateikia antigeną imunogenine forma T-limfocitams, kita vertus, išreiškia tam tikrus baltymus, kad kostimuliuotų naivių T-ląstelių transformaciją į subrendusias efektorines formas.

Įrodyta, kad naivių T-limfocitų brendimo procesas vyksta veikiant interleukinas-2(pagrindinis limfocitų mitogeninis faktorius, skatinantis jų dauginimosi procesą), susintetinamas paties T-limfocito po dvigubo stimuliavimo. Taigi, antigeninį determinantą atpažinęs T-ląstelių receptorius, naivioje T-ląstelėje sukelia keletą transkripcijos faktorių, vienas iš kurių yra branduolio aktyvavimo faktorius (sutrumpintai NF-AT). Šis transkripcijos faktorius sąveikauja su interleukiną-2 koduojančio geno promotoriumi, inicijuodamas šio geno transkripciją. Tačiau interleukiną-2 koduojančio geno derepresija veikiant vien tik branduolio aktyvacijos faktoriui nesukelia aktyvios šio citokino gamybos, nes interleukiną-2 koduojanti mRNR yra labai nestabili. Pilnai interleukino-2 sintezei būtinas ir CD28-B7 komplekso susidarymas, kurio signalas stabilizuoja interleukino-2 mRNR, ko pasekoje šio citokino sintezė padidėja 20-30 kartų. Jei T-limfocitai atpažįsta antigeninį determinantą nesant kostimuliacinio signalo iš CD28-B7, interleukino-2 gamyba yra labai maža, o naiviai T-limfocitai negali normaliai bręsti ir tinkamai reaguoti į antigeną. .

Išskyrus interleukino-2 sintezės stimuliavimas T-limfocituose po jų dviejų signalų aktyvacijos taip pat yra padidėjusi šio citokino receptorių sintezė ir ekspresija T-limfocitų paviršiuje. Interleukinas-2, sąveikaujantis su savo receptoriais aktyvuotų T-limfocitų paviršiuje, skatina greitą jų dauginimąsi ir vėlesnę diferenciaciją į subrendusias efektorines ląsteles.

Interleukino-2 dalyvavimą T-limfocitų brendime liudija ir faktas, kad šį procesą slopina ciklosporinas A, kuris slopina interleukino-2 gamybą. Šis vaistas klinikinėje praktikoje naudojamas transplantato atmetimo prevencijai.

Todėl sudėtingame naivių T limfocitų aktyvavimo procese po jų sąveikos su atitinkamais antigeno determinantais, esančiais ant antigeną pateikiančių ląstelių, būtinas specialių kostimuliatorių, esančių tik antigeną pateikiančių ląstelių paviršiuje, dalyvavimas, o tai akivaizdžiai padidina ląstelių patikimumą. imunologinė tolerancija. Visų pirma, neigiama „uždraustų“ T-limfocitų klonų atranka užkrūčio liaukoje, suderinta su jų pačių molekulėmis, nėra visiškai neklysta. Tam tikri „uždrausti“ klonai gali patekti į kraujotaką ir tapti potencialia tolesnės autoimuninės agresijos grėsme. Tačiau paprastai ši agresija nepastebėta, nes pats T-limfocitų antigeno atpažinimo faktas nėra vienintelė pakankama sąlyga naivių T-limfocitų diferenciacijai sukelti; taip pat būtinas privalomas kostimuliatoriaus dalyvavimas, kuris yra tik antigeną pristatančiose ląstelėse, o kitų kūno ląstelių membranoje nėra.

Naivių T ląstelių aktyvavimas pirmą kartą susidūrus su atitinkamu specifiniu antigenu vadinamas gruntavimas. Dėl tokio antigeno priklausomo tam tikrų T-limfocitų klonų, kurie jau egzistuoja organizme ir yra įsipareigoję šiam antigenui, aktyvavimo, atsiranda funkciškai subrendusios T ląstelės, kurios pradeda sąveikauti su šiuo antigenu, parodydamos jų funkcinę paskirtį. Kai kuriais atvejais, ypač susiformuojant specifinei citotoksinei reakcijai, kurią suteikia T-žudikai, antigeną pateikianti ląstelė gali veikti ir kaip atpažinimo, ir kaip T-žudikų citolitinio veikimo objektas.

Naivių T limfocitų sąveika su atitinkamo specifiškumo antigeniniu determinantu ir kostimuliatoriumi B7, esančiu ant antigeną pateikiančios ląstelės paviršiaus, inicijuoja pilną interleukino 2 sintezę ir sekreciją, kuri autokriniškai stimuliuoja naivias T ląsteles. daugintis ir diferencijuotis. Pasibaigus proliferacinei T limfocitų fazei, trunkančiai 4-5 dienas, jie diferencijuojasi į subrendusius efektorinius T limfocitus, kurie geba susintetinti visus baltymus, reikalingus specializuotoms funkcijoms atlikti. Dėl naivių T-limfocitų diferenciacijos į subrendusias efektorines ląsteles jie įgyja galimybę tiesiogiai veikti svetimas ląsteles, nenaudojant jokių kostimuliatorių dėl kiekybinių ir kokybinių molekulių sudėties pokyčių jų paviršiuje. Pirma, T-limfocitams, baigusiems diferenciaciją, būdinga padidino ekspresiją jo molekulių paviršiujeLFA-1 Ir CD2 , kurios užtikrina efektyvesnę jų sąveiką su lipniosiomis molekulėmis ICAM ir LFA-3, gausiai esančiomis antigenus pristatančių ląstelių paviršiuje (tuo pačiu daugumos kitų organizmo ląstelių paviršiuje tokių lipnių molekulių stiprumas). yra labai žemas). Toks LFA-1 ir CD2 molekulių ekspresijos padidėjimas ypač svarbus citotoksiniams T limfocitams, kurių aktyvumui pasireikšti reikalingas tiesioginis kontaktas su tikslinėmis ląstelėmis (antigeninių determinantų nešėjais). Antra, dėl nuo antigeno priklausomo T-limfocitų aktyvavimo, tam tikri pokyčiai vyksta pačiame T-ląstelių receptoriuje. Visų pirma, tirozinui specifinė fosfatazė (CD45), aktyvuota antigeną atpažįstančio T-ląstelių komplekso, sujungia T-ląstelių receptorius su CD4 arba CD8 koreceptoriais, o tai užtikrina efektyvų signalo perdavimą iš antigeną atpažįstančio komplekso. T-limfocitai patenka į ląstelę. Trečia, subrendę efektoriniai T-limfocitai savo paviršiuje praranda L-selektiną, kuris buvo būtinas naivioms limfocitų formoms, kad apgyvendintų periferinius limfoidinius organus, bet kuris pasirodo esąs nereikalingas ir netgi žalingas vystantis imuniniam atsakui. Visų pirma, L-selektinas trukdo subrendusių T-limfocitų migracijai ir koncentracijai patogeno įsiskverbimo zonoje dėl to, kad palengvina jų patekimą į bet kokius periferinius limfoidinius organus, o ne tik į konkretaus patogeno zoną. . Tuo pačiu metu vietoj naivių T-limfocitų L-selektino subrendusios efektorinės ląstelės ekspresuoja VLA-4 adheziną, kuris leidžia joms prisijungti prie kraujagyslių uždegimo srityje (vadinamoji. aktyvuoti indai, kurio endotelyje atsiranda VLA-4 specifinis adhezinas VCAM-1), prasiskverbia į šią zoną ir ten atlieka savo antigenus neutralizuojančią funkciją.

Kai kurioms bakterijoms (tuberkuliozės, raupsų, maro sukėlėjams) makrofagai yra „buveinė“. Patekę į fagolizosomas dėl fagocitozės, patogenai tampa apsaugoti tiek nuo antikūnų, tiek nuo citotoksinių T limfocitų.

Slopindamos lizosomų fermentų veiklą šios bakterijos aktyviai dauginasi ląstelės viduje ir taip tampa ūmaus infekcinio proceso priežastimi. Neatsitiktinai pavyzdžiu minimos ligos priskiriamos ypač pavojingoms infekcijoms.

Tačiau šioje gana sudėtingoje organizmo situacijoje yra jėgų, kurios neleidžia plisti patogenams, ir jos pirmiausia yra susijusios su uždegimo CD4 T-ląstelėmis.

Šio tipo limfocitų dalyvavimas imuninio atsako organizavime realizuojamas aktyvinant makrofagus. Suaktyvinti makrofagai ne tik susidoroja su tarpląsteliniais patogenais, bet kai kuriais atvejais įgyja papildomų savybių, nesusijusių su antibakteriniu poveikiu, pavyzdžiui, gebėjimą sunaikinti vėžines ląsteles.

Makrofagų aktyvavimui reikia dviejų signalų.

Pirmasis iš jų yra gama interferonas (IF-gama). Tai būdingiausias citokinas, kurį gamina uždegiminės CD4 T ląstelės. Pagalbinės T ląstelės šio citokino neišskiria ir negali aktyvuoti makrofagų įprastu būdu.

Antrasis makrofagų aktyvavimo signalas yra paviršinis TNF-alfa, kurio ekspresija skatinama po to, kai uždegimo T-ląstelės atpažįsta makrofagų membranoje esantį imunogeną. Antikūnai prieš TNF-alfa panaikina antrojo signalo poveikį.

Citotoksinės T ląstelės suaktyvėja iš karto po antigeno atpažinimo, suvokdamos galimą molekulinio aparato pasirengimą sunaikinti tikslines ląsteles per apoptozės ar nekrozės procesą. Priešingai, uždegiminės CD4 T ląstelės, atpažinusios antigeną makrofagų paviršiuje, praleidžia valandas sintetindamos de novo mediatorius, kurie aktyvuoja makrofagus. Naujai susintetinti citokinai, surinkti mikrovezikulėse, prasiskverbia į makrofagus sąlyčio su T ląstelėmis vietoje. Toks tiesioginis kelias, kaip ir citotoksinių T-limfocitų atveju, yra ekonomiškiausias ir funkciškai pateisinamas, nes jis nepaveikia gretimų, neužkrėstų ląstelių.

Makrofaguose, aktyvuotuose dėl sąlyčio su uždegiminėmis T ląstelėmis ir dėl IF-gama sekrecijos, pradedama eilė biocheminių pokyčių, suteikiančių šioms ląstelėms stiprių antibakterinių savybių (16 pav.). Makrofagų sąveikos su uždegiminėmis T ląstelėmis sąlygomis stebimas efektyvesnis bakterijas užfiksavusių fagosomų susiliejimas su lizosomomis, kurios kaupia proteolitinius fermentus, naikinančius tarpląstelinius patogenus. Fagocitozės procesą lydi vadinamasis deguonies sprogimas – deguonies radikalų ir azoto oksido susidarymas, pasižymintis baktericidiniu aktyvumu.

TNF-alfa ir IF-gama kostimuliacijos sąlygomis šis procesas yra daug aktyvesnis. Be to, aktyvuoti makrofagai padidina MHC II klasės molekulių ir TNF-alfa receptorių ekspresiją, todėl įdarbinamos papildomos naivios T ląstelės. Visas šis įvykių kompleksas yra gana stiprus barjeras prieš tarpląstelinius patogenus.

Uždegiminės T ląstelės, sąveikaujančios su makrofagais, ne tik prisideda prie intramakrofagų biocheminių procesų stiprinimo, bet tuo pačiu metu yra aktyvuojamos ir veikia kaip daugiašalio imuninio atsako į antigeną organizatoriai.

Ryžiai. 16.

CD4 uždegiminių T ląstelių funkcinis aktyvumas.

Užkrėsti makrofagai yra pagrindinis uždegiminių CD4 T ląstelių taikinys. Dėl CD4 makrofagų imunogeninio komplekso atpažinimo uždegiminės T ląstelės savo paviršiuje išreiškia naviko nekrozės faktorių alfa (TNF-alfa) ir padidina gama interferono (IF-gama) gamybą. Bendras citokinų veikimas užtikrina efektyvesnį fagolizosomų susidarymą, deguonies radikalų ir azoto oksido, pasižyminčių baktericidinėmis savybėmis, kaupimąsi, padidina MHC II klasės molekulių ekspresiją ir padidina naviko nekrozės faktoriaus-alfa gamybą. Toks biocheminių procesų aktyvinimas makrofaguose ne tik prisideda prie tarpląstelinio bakterijų naikinimo, bet ir lemia papildomą T ląstelių įtraukimą į imuninį atsaką.

Infekcinis procesas, kurį išprovokuoja besidauginantys patogenai, atspindi dviejų jėgų – paties patogeno ir šeimininko imuninės sistemos – kovą. Pavyzdžiui, maro sukėlėjas Yersenia pestis turi savybę sukelti labai polimerizuoto baltymo I sintezę, kuris pradeda ekspresuotis ant ląstelės sienelės esant rūgštiniam pH. Yra žinoma, kad patogeno sąlyčio su makrofagu vietoje vyksta vietinis rūgštėjimas. Tai provokuoja baltymo I sintezę ir ekspresiją. Šis baltymas, pasižymintis stipriomis lipnumo savybėmis, prisideda prie efektyvesnio patogeno įsiskverbimo į ląstelę. Be to, jis padeda patogenui išvengti lizosomų fermentų veikimo. Rūgščios fagolizosomų sąlygos palaiko šio patogeną saugančio baltymo sintezę.

Makrofagai, chroniškai užkrėsti tarpląstelinėmis bakterijomis, gali prarasti gebėjimą būti aktyvuojami T ląstelių. Masinis naujų makrofagų įtraukimas į procesą įvyksta, kai patogenai išsiskiria sinergetiniu poveikiu užkrėstoms TNF-beta (limfotoksino) ir IF-gama ląstelėms, aktyvuotų CD4 T-ląstelių uždegimo produktams (17 pav.). .

Ryžiai. 17

CD4 uždegimo T-ląstelės kaip sudėtingo imuninio atsako organizatoriai.

Uždegiminės CD4 T ląstelės, sąveikaudamos su makrofagais, ne tik aktyvina makrofagus, bet ir aktyvuojasi pačios. Taigi, gamindami visą citokinų rinkinį, jie yra sudėtingo imuninio proceso organizatoriai. Citokinų reguliavimo veikimo ląstelės tikslinės yra makrofagai (1, 2, 5, 6), T ląstelės (3), monocitų-makrofagų diferenciacijos linijos pirmtakai (4). Santrumpos: IF-gama - interferonas-gama, LT (TNF-beta) - limfotoksinas (naviko nekrozės faktorius-beta), IL-2 - interleukinas-2, IL-3 - interleukinas-3, GM-CSF - granulocitų-makrofagų kolonija -stimuliuojantis faktorius, MHF - makrofagų chemotaksinis faktorius (makrofagų chemotaksinis faktorius), MIF - makrofagų slopinimo faktorius (makrofagų slopinimo faktorius).

Šis citokinų derinys taip pat veiksmingas fibroblastų, pagrindinių jungiamojo audinio komponentų, žūčiai, o tai užtikrina imunokompetentingų ląstelių prasiskverbimą į infekcijos vietą. Akivaizdu, kad imuninio atsako mobilizavimo sąlygomis efektorinių T ląstelių telkinys turi būti palaikomas aukštame lygyje. Makrofagų aktyvuotos uždegiminės T ląstelės įdarbina papildomų efektorių per IL-2, kuris skatina antigenui specifinių T ląstelių dauginimąsi ir diferenciaciją.

Be T-efektorių, įdarbinami ir patys makrofagai. Tai įgyvendinama dviem būdais:

Pirma, per makrofagų diferenciacijos indukciją kaulų čiulpuose, veikiant IL-3 ir granulocitų-makrofagų kolonijas stimuliuojančiam faktoriui (GM-CSF);

Antra, naujai susidarę makrofagai, veikiami limfotoksino ir makrofagų chemotaksinio faktoriaus, pradeda migruoti iš kraujotakos į infekcijos vietą, kur nusėda, patyrę makrofagus slopinančio faktoriaus veikimą, dėl kurio sumažėja jų mobilumas.

Citokinų rinkinys, kurį gamina aktyvuotos CD4 uždegiminės T ląstelės po specifinio patogeno atpažinimo, užtikrina daugiadisciplininį ląstelinio imuninio atsako vystymąsi. Taigi nagrinėjamos subpopuliacijos ląstelės veikia kaip tinkamo imuninio atsako organizatoriai.

Užkrūčio liaukos T limfocitai diferencijuojasi įsigydami T ląstelių receptorius (angl. TCR) ir įvairius koreceptorius (paviršiaus žymenis). Jie vaidina svarbų vaidmenį įgytame imuniniame atsake. Jie atpažįsta ir sunaikina ląsteles, turinčias svetimus antigenus, sustiprina monocitų, NK ląstelių veikimą, taip pat dalyvauja imunoglobulino izotipų perjungime (imuninio atsako pradžioje B ląstelės sintezuoja IgM, vėliau pereina į gamybą IgG, IgE, IgA).

  • 1 T-limfocitų tipai
    • 1.1 T pagalbininkai
    • 1.2 T-žudikai
    • 1.3 T formos slopintuvai
  • 2 Užkrūčio liaukos diferenciacija
    • 2.1 β pasirinkimas
    • 2.2 Teigiamas pasirinkimas
    • 2.3 Neigiamas pasirinkimas
  • 3 Aktyvinimas
  • 4 Pastabos

T-limfocitų tipai

T-ląstelių receptoriai (angl. T-Cell Receptor (TCR)) yra pagrindiniai T-limfocitų paviršiaus baltymų kompleksai, atsakingi už apdorotų antigenų, susijusių su pagrindinio histokompatibilumo komplekso (angl. Major Histocompatibility Complex (MHC)) molekulėmis, atpažinimą. ant antigeną pristatančių ląstelių paviršiaus. T ląstelių receptorius yra susijęs su kitu polipeptido membranos kompleksu CD3. CD3 komplekso funkcijos apima signalo perdavimą į ląstelę, taip pat T-ląstelių receptoriaus stabilizavimą membranos paviršiuje. T ląstelių receptorius galima susieti su kitais paviršiaus baltymais, TCR koreceptoriais. Priklausomai nuo koreceptoriaus ir atliekamų funkcijų, išskiriami du pagrindiniai T ląstelių tipai.

T-pagalbininkai

T-helpers (iš anglų kalbos helper - asistentas) - T-limfocitai, kurių pagrindinė funkcija yra adaptyvaus imuninio atsako stiprinimas. Jie aktyvina T-žudikus, B-limfocitus, monocitus, NK-ląsteles tiesioginio kontakto būdu, taip pat humoraliniu būdu, išskirdami citokinus. Pagrindinis T pagalbininkų bruožas yra CD4 koreceptoriaus molekulės buvimas ląstelės paviršiuje. T-pagalbininkai atpažįsta antigenus, kai jų T-ląstelių receptorius sąveikauja su antigenu, susijusiu su pagrindinio II klasės histokompatibilumo komplekso (angl. Major Histocompatibility Complex II (MHC-II)) molekulėmis.

T-žudikai

T-pagalbininkai ir T-žudikai sudaro grupę efektoriniai T-limfocitai tiesiogiai atsakingas už imuninį atsaką. Tuo pačiu metu yra ir kita ląstelių grupė reguliuojantys T-limfocitai, kurios funkcija yra reguliuoti efektorinių T limfocitų veiklą. Reguliuodamos imuninio atsako stiprumą ir trukmę reguliuodamos T-efektorių ląstelių aktyvumą, reguliuojančios T ląstelės palaiko toleranciją paties organizmo antigenams ir neleidžia vystytis autoimuninėms ligoms. Yra keletas slopinimo mechanizmų: tiesioginis, turintis tiesioginį ryšį tarp ląstelių, ir tolimas, vykdomas per atstumą - pavyzdžiui, per tirpius citokinus.

T formos slopintuvai

γδ T-limfocitai yra nedidelė ląstelių populiacija su modifikuotu T ląstelių receptoriumi. skirtingai nuo daugumos kitų T ląstelių, kurių receptorius sudaro du α ir β subvienetai, γδ limfocitų T ląstelių receptorius sudaro γ ir δ subvienetai. Šie subvienetai nesąveikauja su peptidiniais antigenais, kuriuos pateikia MHC kompleksai. Daroma prielaida, kad γδ T-limfocitai dalyvauja lipidų antigenų atpažinime.

Užkrūčio liaukos diferenciacija

Visos T ląstelės atsiranda iš raudonųjų kaulų čiulpų kraujodaros kamieninių ląstelių, kurios migruoja į užkrūčio liauką ir diferencijuojasi į nesubrendusias timocitai. Užkrūčio liauka sukuria mikroaplinką, reikalingą pilnai funkcionuojančiam T ląstelių repertuarui, kuris yra ribojamas MHC ir yra savarankiškas, sukurti.

Timocitų diferenciacija skirstoma į skirtingus etapus, priklausomai nuo įvairių paviršiaus žymenų (antigenų) ekspresijos. Ankstyviausioje stadijoje timocitai neekspresuoja CD4 ir CD8 koreceptorių, todėl yra klasifikuojami kaip dvigubai neigiami (anglų kalba Double Negative (DN)) (CD4-CD8-). Kitame etape timocitai ekspresuoja abu koreceptorius ir yra vadinami dvigubai teigiamais (DP) (CD4+CD8+). Galiausiai, paskutiniame etape atrenkamos ląstelės, kurios išreiškia tik vieną iš pagrindinių receptorių (angl. Single Positive (SP)): arba (CD4+) arba (CD8+).

Ankstyvąjį etapą galima suskirstyti į kelis etapus. Taigi, DN1 postadyje (dvigubas neigiamas 1) timocitai turi tokį žymenų derinį: CD44+CD25-CD117+. Ląstelės, turinčios šį žymenų derinį, dar vadinamos ankstyvosiomis limfoidinėmis pirmtakėmis (angl. Early Lymphoid Progenitors (ELP)). Diferencijuodamiesi ELP ląstelės aktyviai dalijasi ir galiausiai praranda gebėjimą transformuotis į kitų tipų ląsteles (pavyzdžiui, B-limfocitus arba mieloidines ląsteles). Patekę į DN2 postadį (dvigubas neigiamas 2), timocitai ekspresuoja CD44+CD25+CD117+ ir tampa ankstyvaisiais T-ląstelių progenitoriais (ankstyvaisiais T-ląstelių pirmtakais (ETP)). DN3 postadyje (dvigubas neigiamas 3) ETP ląstelės turi CD44-CD25+ derinį ir patenka į procesą β atranka.

β pasirinkimas

T-ląstelių receptorių genai susideda iš pasikartojančių segmentų, priklausančių trims klasėms: V (kintamasis), D (įvairovė) ir J (jungiantis). Somatinės rekombinacijos procese genų segmentai, po vieną iš kiekvienos klasės, sujungiami (V(D)J rekombinacija). Kombinuota V(D)J segmentų seka sukuria unikalias kiekvienos receptoriaus grandinės kintamų domenų sekas. Atsitiktinis kintamų domenų sekų susidarymo pobūdis leidžia generuoti T ląsteles, kurios gali atpažinti daugybę skirtingų antigenų ir dėl to užtikrinti veiksmingesnę apsaugą nuo greitai besivystančių patogenų. Tačiau tas pats mechanizmas dažnai lemia nefunkcinių T ląstelių receptoriaus subvienetų susidarymą. Genai, koduojantys TCR-β receptorių subvienetą, yra pirmieji, kurie rekombinuojasi DN3 ląstelėse. Kad būtų išvengta nefunkcinio peptido susidarymo, TCR-β subvienetas sudaro kompleksą su nekintamu pre-TCR-α subvienetu, sudarydamas vadinamąjį. prieš TCR receptorius. Ląstelės, negalinčios suformuoti funkcinio pre-TCR receptoriaus, miršta dėl apoptozės. Timocitai, sėkmingai praėję β atranką, pereina į DN4 postadį (CD44-CD25-) ir vyksta teigiama atranka.

teigiama atranka

Ląstelės, kurios savo paviršiuje išreiškia išankstinį TCR receptorių, vis dar nėra imunokompetentingos, nes jos negali prisijungti prie pagrindinių histokompatibilumo komplekso (MHC) molekulių. Norint atpažinti MHC molekules TCR receptoriumi, reikia, kad timocitų paviršiuje būtų CD4 ir CD8 koreceptoriai. Komplekso susidarymas tarp pre-TCR receptoriaus ir CD3 koreceptoriaus slopina β subvieneto genų persitvarkymą ir tuo pačiu suaktyvina CD4 ir CD8 genų ekspresiją. Taip timocitai tampa dvigubai teigiami (DP) (CD4+CD8+). DP timocitai aktyviai migruoja į užkrūčio žievę, kur sąveikauja su žievės epitelio ląstelėmis, ekspresuojančiomis abu MHC kompleksus (MHC-I ir MHC-II). Ląstelės, kurios negali sąveikauti su žievės epitelio MHC kompleksais, patiria apoptozę, o sėkmingai užbaigusios tokią sąveiką ląstelės pradeda aktyviai dalytis.

neigiama atranka

Timocitai, kuriems buvo atlikta teigiama atranka, pradeda migruoti į užkrūčio liaukos kortiko-meduliarinę sieną. Patekę į smegenis, timocitai sąveikauja su paties organizmo antigenais, esančiais meduliarinių užkrūčio liaukos epitelio ląstelių (mTEC) MHC kompleksuose. Timocitai, aktyviai sąveikaujantys su savo antigenais, patiria apoptozę. Neigiama atranka apsaugo nuo savaime aktyvuojančių T ląstelių, galinčių sukelti autoimunines ligas, atsiradimo, nes tai yra svarbus organizmo imunologinės tolerancijos elementas.

Aktyvinimas

T-limfocitai, kurie sėkmingai praėjo teigiamą ir neigiamą atranką užkrūčio liaukoje, pateko į kūno periferiją, bet neturėjo kontakto su antigenu, vadinami. naivios T ląstelės(angl. Naivios T ląstelės). Pagrindinė naivių T ląstelių funkcija yra reaguoti į patogenus, kurie anksčiau nebuvo žinomi organizmo imuninei sistemai. Kai naivios T ląstelės atpažįsta antigeną, jos suaktyvėja. Aktyvuotos ląstelės pradeda aktyviai dalytis, sudarydamos daug klonų. Kai kurie iš šių klonų virsta efektorinės T ląstelės, kurios atlieka šiam limfocitų tipui būdingas funkcijas (pavyzdžiui, išskiria citokinus T-helperių atveju arba lizuoja paveiktas ląsteles T-žudikų atveju). Kita aktyvuotų ląstelių pusė paverčiama atminties T ląstelės. Atminties ląstelės lieka neaktyvios formos po pirminio kontakto su antigenu tol, kol kartojasi sąveika su tuo pačiu antigenu. Taigi atminties T ląstelės kaupia informaciją apie anksčiau veikusius antigenus ir suformuoja antrinį imuninį atsaką, kuris įvyksta per trumpesnį laiką nei pirminis.

T-ląstelių receptoriaus ir koreceptorių (CD4, CD8) sąveika su pagrindiniu histo-suderinamumo kompleksu yra svarbi sėkmingam naivių T-ląstelių aktyvavimui, tačiau vien jų nepakanka diferenciacijai į efektorines ląsteles. Vėlesniam aktyvuotų ląstelių dauginimuisi, sąveikauja vadinamosios. kostimuliacinės molekulės. T pagalbininkams šios molekulės yra CD28 receptorius T ląstelės paviršiuje ir imunoglobulinas B7 antigeną pristatančios ląstelės paviršiuje.

Pastabos

  1. Murphy K., Travers P., Walport M. Janeway's Immunobiology. – Niujorkas: 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 of the Cell. - Niujorkas: Garland Science, 2002. - 1367 p. - ISBN 0-8153-3218-1.
  3. Holtmeier W., Kabelitz D. Gammadelta T ląstelės susieja įgimtus ir adaptyvius imuninius atsakus // Cheminė imunologija ir alergija. - 2005. - T. 86.-P. 151-83. - ISBN 978-3-8055-7862-2. – DOI: 10.1159/000086659 – PMID 15976493.
  4. Schwarz B. A., Bhandoola A. Prekyba iš kaulų čiulpų į užkrūčio liauką: būtina timopoezės sąlyga // Immunol. Rev.. – 2006. – T. 209.-P. 47-57. – DOI:10.1111/j.0105-2896.2006.00350.x – PMID 16448533.
  5. Sleckman B. P. Limfocitų antigeno receptorių genų rinkinys: keli reguliavimo sluoksniai // Immunol Res. - 2005. - T. 32. - P. 153-8.
Kraujas
kraujodaros

Žmogaus kaulų čiulpai Eritropoezė Leukopoezė
Komponentai

Plazmos eritrocitai Hematokritas Trombocitai Leukocitai: Granulocitai (Neutrofilai Eozinofilai Bazofilai) Agranulocitai (Limfocitai (T-B-NK-) Monocitai)
Biochemija

Kraujo tipo Rh faktoriaus buferinės sistemos (acidozės alkalozė) serumo glikemija (hiper-hipo-)
Ligos

Anemija Leukemija Koagulopatija (Hemophilia von Willebrand liga) Hemoblastozės
taip pat žr

Hematologija Onkohematologija

t limfocitų yra daugiau, t limfocitų yra normalus, t limfocitų padaugėja, t limfocitų sumažėjo

Informacija apie T-limfocitus

Straipsnis konkursui "bio/mol/text": Mokslininkai sujungė imunoterapijos, citoterapijos ir genų terapijos metodus, kad perprogramuotų T-limfocitus į potencialius vėžio ląstelių „žudikus“. Tačiau ir to nepakako – sekantis žingsnis buvo molekulinio „jungiklio“, kuriuo galima reguliuoti aktyvuotų T ląstelių laiką ir stiprumą, sukūrimas. Naujoviškas metodas padeda smarkiai sumažinti rimtus (o kartais ir mirtinus) šalutinius poveikius, kuriuos sukelia modifikuota T ląstelių terapija.

Pastaba!

Nominacijos „Geriausias straipsnis apie senėjimo ir ilgaamžiškumo mechanizmus“ rėmėjas – fondas „Mokslas gyvenimui pratęsti“. Publikos simpatijų apdovanojimą rėmė „Helicon“.

Konkurso rėmėjai: 3D Bioprinting Solutions Laboratory for Biotechnology Research ir Visual Science Studio for Scientific Graphics, Animation and Modeling.

Medicina perėjo į naują lygmenį: ląstelės tapo gyva medicina

Pastaruoju metu gydant navikines ligas ypatingas dėmesys įvaikinta imunocitoterapija(iš anglų kalbos. įvaikintas- gavimas). Tuo pačiu metu dalis paciento imuninės sistemos ląstelių yra dirbtinai „uždėta“ ant naviko ląstelių. Metodo esmė yra atrinkti iš paciento reikiamas imunines ląsteles, jas apdoroti – pavyzdžiui, imuniniais citokinais (mažais baltymais, kurie veikia kaip specifinių imuninių ląstelių dalijimosi ir diferenciacijos reguliatoriai), o po to grąžinti jau aktyvuotas ląsteles į organizmą, kuris padės kovoti su navikais* (1 pav.).

* – Ši tema yra viena karščiausių klinikinės imunologijos sričių – žr. Geras, blogas, bjaurus arba kaip supykdyti limfocitus ir sunaikinti naviką » . - Red.

Pirmą kartą įvaikintos imunocitoterapijos metodas buvo aprašytas dar 1988 m. – pacientams, sergantiems metastazavusia melanoma (tai yra odos vėžiu ketvirtoje stadijoje), buvo stebimas ligos regresas gydant jų TIL ląsteles (auglį infiltruojančiais limfocitais). ). Šiuo metu metastazavusios melanomos gydymas TIL ląstelėmis yra veiksmingiausias šios ligos gydymo būdas, nes pusei pacientų stebima naviko regresija.

Yra keletas tipų ląstelių, kurios naudojamos įvaikinamojoje imunoterapijoje; iš jų trys yra naudojamos navikinėms ligoms gydyti: jau pažįstamos TIL ląstelės (auglį infiltruojantys limfocitai), LAC ląstelės (limfokinų aktyvuoti žudikai) ir CIK ląstelės (citokinų sukelti žudikai). Tiesą sakant, pačios organizmo T ląstelės taip pat bando kovoti su navikinėmis ląstelėmis, tik dažnai naviko ląstelės joms būna per kietos. Ne visiškai – yra T ląstelių ir natūralių žudikų (NK) ląstelių, kurias imuninė sistema bando apginti nuo navikų, imuninė priežiūra, tačiau tai nėra 100% apsauga. Tačiau pasitaiko, kad imuninis stebėjimas ne visada yra pakankamai stiprus, kad užkirstų kelią navikų vystymuisi: pavyzdžiui, ilgai vartojant imunosupresantus po organų persodinimo, daugėja daugelio navikų.

Reikia orientavimo sistemos

Nepaisant to, kad sunku gauti modifikuotas ląsteles, taip pat su tuo susijusi rimtų šalutinių poveikių rizika, pagrindinė imunocitoterapijos metodo problema yra metodų, skirtų tiksliniam sušvirkštų modifikuotų imuninių ląstelių pristatymui į naviką, trūkumas. Vėžio ląstelės dažnai tampa praktiškai „nematomos“ imuninei sistemai ir sudaro mikroaplinką, kuri slopina T ląstelių aktyvumą ir migraciją. Norint numesti nematomumo mantiją nuo naviko ląstelių, T-limfocitai turi būti ne tik aktyvuoti, bet ir suteikti galimybę specifiškai atpažinti naviko ląsteles. T-ląsteles galima perprogramuoti genų inžinerijos metodais, įvedant genus, koduojančius naviko antigenų receptorius (TAA, su naviku susijusius antigenus) – įrengiant savo „orientavimo sistemą“. Taip pat galima vienu metu įvesti genus, kad T ląstelės taptų atsparios imunosupresijai, kad padidėtų išgyvenamumas arba palengvintų inžinerinių T ląstelių patekimą į naviką. Dėl to galima gauti labai aktyvių vėžio ląstelių „smūgių žudikų“.

Norint gauti veiksmingus „žudikus“, T-limfocitai modifikuojami aprūpinant juos dirbtiniais chimeriniais antigeno receptoriais (CAR, chimeriniais antigeno receptoriais). Receptoriai yra chimeriniai, nes viena dalis (atpažinimas) buvo „pasiskolinta“ iš monokloninių antikūnų, o dalis, kuri perduoda signalą, yra iš T-ląstelių receptoriaus (TCR). Ekstraląstelinė „atpažįstamoji“ dalis dažniausiai yra reikiamo specifiškumo (scFv) imunoglobulinų sunkiųjų ir lengvųjų grandinių kintamieji domenai, kurie sudaro naviko ląstelėms specifinę antigeno surišimo vietą (2 pav.).

2 pav. Chimerinio antigeno receptoriaus (CAR) struktūra. CAR sudaro tarpląstelinis domenas (vienos grandinės antikūno kintamasis fragmentas (scFv)), sujungtas per grandines ir transmembraninius domenus su citoplazminiu signalizacijos regionu. Genai, koduojantys scFv, yra kilę iš B ląstelių, kurios gamina naviko antigenui specifinius antikūnus. CAR egzistuoja kaip dimeras, o naviko atpažinimas vyksta tiesiogiai (nedalyvaujant MHC). Piešimas iš .

Viskas, kas nauja, yra gerai pamiršta sena. Pirmąsias T-ląsteles su chimeriniu antigeno receptoriumi gavo mokslininkų komanda, vadovaujama profesoriaus Esharo. Zeligas Ešharas); darbo rezultatai buvo paskelbti 1989 m. Esharas suprato, kad naudojant šią techniką T ląstelės gali būti užprogramuotos pradėti tikslines atakas.

Tačiau nuo chimerinių antigenų receptorių atradimo iki technologijos įdiegimo praktikoje praėjo daugiau nei 20 metų. Per šį laiką buvo tobulinami chimeriniai antigenų receptoriai – sukurti 2 kartos CAR, kuriuose buvo įdiegtas papildomas kostimuliuojančios molekulės signalinis domenas, kuris leido pagerinti T ląstelių aktyvaciją ir jų pasiskirstymą. Kitas signalizacijos domenas buvo pridėtas prie 3 kartos CAR, kuris galiausiai padidino modifikuotų T ląstelių išgyvenimo ir dauginimosi lygį (3 pav.). Galiausiai pagerėjo gebėjimas „sumedžioti“ naviko ląsteles, taip pat sumažėjo šalutinis poveikis.

4 pav. T ląstelių kultūros buteliukas, kurie, įvedus į juos naują receptorių, auginami apie 10 dienų, kol pasiekia kelis mlrd. Tada juos galima suleisti į paciento venas. Piešimas iš .

Pirmieji klinikiniai genetiškai modifikuotų T-limfocitų, turinčių chimerinių antigenų receptorius, tyrimai buvo atlikti 2012 m. Jie pateko į mergaitę Emily, sergančią ūmine limfoblastine leukemija. Mergaitei vėl įvedus genetiškai modifikuotas T-ląsteles, jos būklė sparčiai pablogėjo, ji kelias savaites praleido reanimacijos skyriuje su ventiliatoriumi. Kažkuriuo momentu Emily gyvybė pakibo ant plauko, tačiau galiausiai mergina pasveiko, o jau trejus metus gydytojai jos organizme net nerado nė vienos vėžinės ląstelės.

Šalutinis naujosios terapijos poveikis

Nors CAR T-ląstelių imunocitoterapija yra proveržis vėžio gydymo srityje, vis dar yra daug pavojų, kurie gali slypėti už kampo. Dr. Carl June ( Karlas June) iš Pensilvanijos universiteto vienas pirmųjų paskelbė sėkmingus gydymo modifikuotomis T ląstelėmis rezultatus, palygindamas tai, kas vyksta paciento kūne, su „serijiniu žudymu“ ir „masinėmis žudynėmis“. Kai milijardai T ląstelių, kurios buvo sušvirkštos į kūną, pasiskirstys, jos galės rasti ir nužudyti kelis svarus naviko. Tačiau čia yra ir nemaža rizika – daug pacientų kenčia nuo citokinų išsiskyrimo sindromo (citokinų audros) – kai T ląstelė kovoja su naviko ląstele, išsiskiria daug citokinų molekulių, kurios kelia grėsmę pačiam organizmui. Taigi dėl šio sindromo mirė septyni pacientai.

Šalutinis poveikis yra susijęs su stipria modifikuotų T ląstelių imunine veikla. Vienas iš kliūčių yra didelio toksiškumo pavojus, neleidžiantis reguliariai pradėti tokio gydymo. "T ląstelės yra tikrai galingos būtybės", sako profesorius Wendell Limas ( Vendelis Limas), Kalifornijos universiteto Ląstelės ir molekulinės farmakologijos skyriaus skyriaus vadovas. - „Suaktyvinti jie gali sukelti mirtį. Mums reikia nuotolinio valdymo sistemos, kuri išsaugotų šių modifikuotų T ląstelių galią ir leistų joms konkrečiai „kalbėtis“ su jomis ir valdyti organizme esančias T ląsteles. .

T ląstelės perėmė kontrolę

Mokslininkai iš Kalifornijos universiteto San Franciske sukūrė molekulinį „jungiklį“, kuriuo galite valdyti genetiškai modifikuotų T-limfocitų veiksmus. Kaip ir įprastos CAR turinčios T ląstelės, naujos įsijungiančios T ląstelės sąveikaus su naviko ląstelėmis, bet nepuls tol, kol nebus sušvirkštas konkretus vaistas. Šis vaistas yra savotiškas „cheminis tiltas“ T ląstelių viduje: jis paleidžia imunines reakcijas, jas „įjungia“, paversdamas aktyvia būsena. Vaistui nustojus cirkuliuoti kraujyje, T ląstelės vėl pereina į „išjungimo“ būseną (5 pav.).

5 pav. Titruojama inžinerinių T ląstelių kontrolė su chimeriniu antigeno receptoriumi. Naudojant įprastą CAR, T ląstelės aktyvuojamos, kai prisijungia prie tikslinės ląstelės, ir dėl labai stipraus imuninio atsako kyla didelio toksiškumo pavojus. „Įjungtam“ CAR reikia nedidelės stimuliuojančios molekulės, kuri suaktyvintų terapinę funkciją. Reakcijos dydis (pvz., „nužudyti“ tikslines ląsteles) gali būti titruojamas, taip sumažinant toksiškumą ir mažos stimuliuojančios molekulės kiekį. Piešimas iš .

„Valdymo pulto“ įvedimas į T ląstelę su chimeriniu antigeno receptoriumi yra paprastos ir veiksmingos strategijos, leidžiančios sujungti pačios ląstelės savarankiškus sprendimus (pavyzdžiui, aptikti ligos signalus) su tais, kuriuos vartotojas valdo iš lauke. Pagrindinių CAR dalių pertvarkymas ir skilimas suteikia galimybę „įjungti“ ir „išjungti“ chimerinius antigeno receptorius. Šiame darbe taip pat pabrėžiama, kaip svarbu sukurti optimizuotus bioinertinius „valdiklius“, tokius kaip mažos molekulės ir šviesa, kartu su jų ląstelių atsako komponentais, siekiant pagerinti kontroliuojamos terapijos tikslumą.

Taigi, teisingai dozuojant vaistą, galima kontroliuoti modifikuotų T ląstelių imuninio aktyvumo lygį. Visų pirma, ši technologija gali sumažinti neigiamą citokinų išsiskyrimo sindromo poveikį. Be to, kartais normalios ląstelės išreiškia nedidelį kiekį baltymų, į kuriuos nukreiptos CAR T ląstelės. Kadangi modifikuotos T ląstelės yra švirkščiamos į kraują ir keliauja per širdį bei plaučius, šių organų audiniai gali būti pažeisti, kol T ląstelės pasiekia numatytus tikslus kitose kūno vietose. Ir naudojant naują technologiją, T ląstelės bus „išjungtos“, kol pasieks savo tikslą.

Imunoterapija su CAR T ląstelėmis yra sėkminga prieš kraujo vėžį, tačiau kalbant apie solidinius navikus, kurie susidaro storojoje žarnoje, krūtyje, smegenyse ir kituose audiniuose, modifikuotos T ląstelės iki šiol nepasirodė didelės sėkmės. Gali būti, kad nuotolinis T ląstelių valdymas leis sukurti galingesnes chimerinių antigenų receptorių versijas, kurios leis T ląstelėms atakuoti solidžius navikus be rimto šalutinio poveikio.

Literatūra

  1. Geras, blogas, bjaurus arba kaip supykdyti limfocitus ir sunaikinti auglį;
  2. Rosenberg S.A., Packard B.S., Aebersold P.M., Solomon D., Topalian S.L., Toy S.T. ir kt. (1988). Į naviką infiltruojančių limfocitų ir interleukino-2 naudojimas pacientų, sergančių metastazavusia melanoma, imunoterapijoje. Preliminari ataskaita. ;
  3. Regalado A. (2015). Biotechnologijos ateina išgydyti vėžį. MIT technologijų apžvalga;
  4. Farley P. (2015). Imuninių ląstelių „nuotolinis valdymas“ atveria duris saugesniam ir tikslesniam vėžio gydymui. Kalifornijos universitetas San Franciskas;
  5. Wu C., Roybal K.T., Puchner E.M., Onuffer J., Limas W.A. (2015). Nuotolinis terapinių T ląstelių valdymas per mažų molekulių valdomą chimerinį receptorių. Mokslas. 350 , aab4077..
imunoglobulinai (imuninio atsako pradžioje B ląstelės sintetina IgM, vėliau pereina prie IgG, IgE, IgA gamybos).

Enciklopedinis „YouTube“.

    1 / 5

    ✪ CD4+ ir CD8+ populiacijų B-limfocitai ir T-limfocitai

    ✪ Citotoksiniai T-limfocitai

    ✪ T-limfocitai

    ✪ Limfocitai

    ✪ B limfocitai (B ląstelės)

    Subtitrai

    Jau kalbėjau apie pagrindines konkrečios imuninės sistemos ląsteles, o dabar dar kartą apibendrinsime tai, ką sužinojome. Pradėkime nuo B-limfocito, kurį aš visada piešiu mėlyna spalva.. Štai jis priešais jus. Membraniniai imunoglobulinai yra B limfocitų paviršiuje, ir kiekvienas toks limfocitas turi savo kintamo domeno variantą. Kartoju: B limfocitų paviršiuje yra membraniniai imunoglobulinai, o kiekvienas toks limfocitas turi savo kintamo domeno versiją. Kintamuosius domenus nupiešiu rožine spalva. Kitas B-limfocitas turės skirtingus kintamus domenus. Todėl jie gali reaguoti į įvairius į organizmą patekusius antigenus. Tokiu atveju suaktyvinami B limfocitai. Ko tam reikia ir kas atsitinka šiuo atveju? Pakalbėkime apie tai, kas nutinka, kai suaktyvėja B limfocitai. Ko reikia norint pradėti aktyvavimą? Tam reikia, kad patogenas prisijungtų prie membranos imunoglobulino. Rašome, kad sukėlėjas jungiasi. Patogenas jungiasi su membraniniu imunoglobulinu. Tačiau to neužtenka. Paprastai B-limfocitą reikia stimuliuoti T-limfocitu. Taigi mes rašome: stimuliavimas T-limfocitu. Kokioje situacijoje toks stimuliavimas reikalingas? B-limfocitas yra antigeną pristatanti ląstelė. Jis sugeria antigeną, skaido jį ir parodo kartu su MHC 2 klase. Taip pat dabar nupiešime. Tai 2 klasės MHC. Prie jo jungiasi antigeno fragmentai. Šis kompleksas jungiasi prie aktyvuoto T pagalbininko, kuris turi receptorių su kintamu domenu, būdingu tam konkrečiam antigenui. Taip, receptorius pasirodė kreivas, bet esmė aiški, bent jau aš taip tikėsiuosi. Po aktyvacijos vyksta diferenciacija: ląstelė dalijasi, o jos palikuonys gali tapti efektorinėmis ląstelėmis. Tai galioja tiek T-, tiek B-limfocitams. Suaktyvintas limfocitas gamina efektorines ir atminties ląsteles. Atminties ląstelės saugomos ilgą laiką, o dėl dalijimosi jų gaunama daug. Kai tas pats patogenas vėl patenka, labiau tikėtina, kad jis užkliūva ant atminties ląstelės, sukeldamas greitą imuninį atsaką. Efektoriniai B limfocitai yra imunoglobulinų gamybos gamyklos. Taigi, efektoriniai B limfocitai gamina imunoglobuliną. Logika tokia: kadangi antikūnas priartėja prie į organizmą patekusio antigeno, reikėtų susintetinti daugiau. Visas ląstelės gamybos pajėgumas naudojamas antikūnams sintetinti. Pasakysiu vieną faktą, kurį man pasiūlė žmona. Netyčia išgirdau, kaip įrašiau paskutinį vaizdo įrašą. Ji yra hematologijos specialistė ir supranta imunologiją, todėl ja pasitikiu: ji yra šio klausimo ekspertė. Paskutiniame vaizdo įraše beatodairiškai pareiškiau, kad antikūnus gamina aktyvuoti efektoriniai B limfocitai. Taip tikrai yra – antikūnus gamina išskirtinai B limfocitai. Tačiau antikūnus išskiriančios ląstelės turi savo pavadinimą. Šie efektoriniai B limfocitai paprastai vadinami plazmos ląstelėmis. Aš parašysiu terminą. Diferencijuojant keičiasi pavadinimas. Taip vadinamas B-limfocitas, kuris pradėjo išskirti antikūnus. Vėliau ji išskirtinai vadinama plazmos ląstele. Taigi į klausimą, kurios ląstelės gamina antikūnus, neatsakykite, kad tai B limfocitai. Teisingas atsakymas yra: plazmos ląstelės. Tai dažnas terminas, vartojamas imunologijoje ir reumatologijoje. Atleiskite, ar aš sakiau, kad mano žmona yra hematologė? Ne, ji reumatologė. Kartais dėl to susipainioju. Taigi, B-limfocitų esmė yra antikūnų, kurie prisijungs prie virusų ar bakterijų antigenų, gamyba ir taps matomi makrofagams bei kitiems fagocitams. Bet tai viskas apie juos, dabar pereikime prie T-limfocitų. Apie juos papasakosiu tai, ko nebuvo ankstesniuose vaizdo įrašuose. Taigi, yra dviejų tipų T-limfocitai. Jūs jau žinote apie pagalbininkus ir citotoksinius T-limfocitus, tačiau yra ir kita limfocitų klasifikacija, ir aš jums apie tai papasakosiu. Taigi yra dvi veislės. Abu turi T ląstelių receptorius. Nupiešiu taip. T ląstelių receptorius. Be to, ant jų membranų yra nemažai kitų baltymų. Kai kurie T-limfocitai turi membraninį baltymą, vadinamą CD4. CD4. Kiti T-limfocitai turi kitą baltymą – tai CD8. Pasirašysime ir mes. CD8. Limfocitas dešinėje vadinamas CD8 teigiamu T limfocitu. Ant jo membranos yra CD8. O štai CD4 teigiamas T limfocitas. Čia yra dvi veislės. Jie skirstomi pagal šiuos baltymus. CD4 baltymas yra receptorius, turintis afinitetą MHC 2 klasės baltymams. Dauguma CD4 teigiamų ląstelių yra T pagalbininkai. Daugeliu atvejų, jei pokalbyje minimos CD4 teigiamos ląstelės, tai iš įpročio jos turi omenyje būtent pagalbinius T limfocitus. Paprastai jie kalba apie juos. Galbūt aš pasirašysiu – T-pagalbininkas. CD8 receptorius turi afinitetą MHC 1 klasei. Tai nurodome paveikslėlyje. Vėžio ląstelėse MHC 1 klasė ant membranos yra susijusi su vėžio antigenais. Todėl CD8 būdingas citotoksiniams limfocitams. CD8 būdingas citotoksiniams limfocitams. Paprastai prieš aktyvuojant ląstelę, ji vadinama CD4 arba CD8 teigiama, o limfocitų funkcija – po aktyvacijos. Jau po. Tai yra terminologiniai bruožai. Tikiuosi supratai esmę. Dabar prisiminkime, ką daro šis limfocitas. Jis jungiasi su MHC baltymais, kurie yra ant membranos kartu su antigenais. Čia yra 1 klasės MHC. Kaip sakiau paskutiniame vaizdo įraše, kiekviena ląstelė su branduoliu turi jį. Tarkime, narve atsitiko kažkas blogo. Kažkas negerai, gal virusas. Galbūt vėžys. Pažeista ląstelė turi mirti, kitaip ji nukopijuos virusą arba dauginsis, jei tai yra navikas. Taigi, CD8 teigiami T-limfocitai naikina viruso ar onkologijos paveiktas ląsteles. Jie naikina paveiktas ląsteles, kurios kitu atveju galėtų kelti grėsmę visam kūnui. T-pagalbininkai – visai kitas reikalas. Paimkime dendritinę ląstelę, antigeną pateikiančią ląstelę. Ji turi 2 klasės MHC, prie kurios yra prijungti suskaidyto antigeno fragmentai. Jis aktyvina pagalbinius T-limfocitus, kurie dalijasi ir diferencijuojasi į efektorines ir atminties ląsteles. Efektorinis T-limfocitas atlieka keletą funkcijų. Pagalbinis T-limfocitas aktyvuoja B limfocitus ir išskiria citokinus. Išskiria citokinus. Suaktyvintas limfocitas išskiria daug medžiagų, kurios tarnauja kaip signalas kitoms ląstelėms, pavyzdžiui, kitiems limfocitams, tuo pačiu sukeldamos pavojaus signalą. Kai kurie iš šių citokinų padeda suaktyvinti citotoksinius limfocitus. Citokinai kelia pavojaus signalą, o CD8 teigiami, tai yra citotoksiniai T limfocitai, efektoriniai limfocitai, paimami ląstelėms naikinti. Kalbant apie atminties ląsteles, tai yra originalių limfocitų kopijos, kurios yra nuolat saugomos šioje vietoje pasikartojant grėsmei, kad būtų galima greičiau reaguoti. Tikiuosi, kad per daug jūsų nesupainiojau su naujais terminais, bet tai buvo būtina. Ir dabar jūs žinote, kad antikūnus sintetina ne B-limfocitai, ne jie, o ląstelės, turinčios savo pavadinimą. Tai yra plazminės ląstelės arba plazmocitai.

T-limfocitų tipai

T-limfocitai, užtikrinantys centrinį imuninio atsako reguliavimą.

Užkrūčio liaukos diferenciacija

Visos T ląstelės yra kilusios iš kraujodaros raudonųjų kaulų čiulpų kamieninių ląstelių, kurios migruoja į užkrūčio liauką ir diferencijuojasi į nesubrendusias timocitai. Užkrūčio liauka sukuria mikroaplinką, reikalingą pilnai funkcionuojančiam T ląstelių repertuarui, kuris yra ribotas ir atsparus MHC, vystymuisi.

Timocitų diferenciacija skirstoma į skirtingus etapus, priklausomai nuo įvairių paviršiaus žymenų (antigenų) ekspresijos. Labai ankstyvoje stadijoje timocitai neišreiškia CD4 ir CD8 koreceptorių, todėl yra klasifikuojami kaip dvigubai neigiami (Double Negative (DN)) (CD4-CD8-). Kitame etape timocitai ekspresuoja abu koreceptorius ir vadinami dvigubai teigiamais (angl. Double Positive (DP) ) (CD4+CD8+). Galiausiai, paskutiniame etape atrenkamos ląstelės, kurios ekspresuoja tik vieną iš koreceptorių (angl. Single Positive (SP)): arba (CD4+) arba (CD8+).

Ankstyvąjį etapą galima suskirstyti į kelis etapus. Taigi, DN1 postadyje (angl. Double Negative 1 ), timocitai turi tokį žymenų derinį: CD44 + CD25 -CD117 +. Ląstelės, turinčios šį žymenų derinį, taip pat vadinamos ankstyvaisiais limfoidiniais pirmtakais. Ankstyvieji limfoidiniai pirmtakai (ELP)). Didėjant diferenciacijai, ELP aktyviai dalijasi ir galiausiai praranda gebėjimą transformuotis į kitų tipų ląsteles (pavyzdžiui, B-limfocitus arba mieloidines ląsteles). Patekę į DN2 postadį (angl. Double Negative 2 ), timocitai ekspresuoja CD44 + CD25 + CD117 + ir tampa ankstyvaisiais T ląstelių pirmtakais (angl. Ankstyvieji T ląstelių pirmtakai (ETP)). DN3 poskyryje (angl. Double Negative 3 ) ETP ląstelės turi CD44-CD25+ derinį ir patenka į procesą β atranka.

β pasirinkimas

T-ląstelių receptorių genai susideda iš pasikartojančių segmentų, priklausančių trims klasėms: V (angl. variable), D (angl. diversity) ir J (angl. joining). Somatinės rekombinacijos metu genų segmentai, po vieną iš kiekvienos klasės, yra susieti (V(D)J rekombinacija). Atsitiktinis V(D)J segmento sekų derinys lemia unikalias kintamų domenų sekas kiekvienai receptorių grandinei. Atsitiktinis kintamų domenų sekų susidarymo pobūdis leidžia generuoti T ląsteles, kurios gali atpažinti daugybę skirtingų antigenų ir dėl to užtikrinti veiksmingesnę apsaugą nuo greitai besivystančių patogenų. Tačiau tas pats mechanizmas dažnai lemia nefunkcinių T ląstelių receptoriaus subvienetų susidarymą. Genai, koduojantys receptoriaus β-subvienetą, yra pirmieji, kurie rekombinuojasi DN3 ląstelėse. Kad būtų išvengta nefunkcinio peptido susidarymo, β-subvienetas sudaro kompleksą su nekintamu prieš-T-ląstelių receptoriaus α-subvienetu, sudarydamas vadinamąjį. pre-T ląstelių receptorius (pre-TCR). Ląstelės, negalinčios suformuoti funkcinio išankstinio TCR, miršta dėl apoptozės. Timocitai, sėkmingai praėję β atranką, pereina į DN4 postadį (CD44 -CD25 -) ir vyksta teigiama atranka.

teigiama atranka

Ląstelės, kurios savo paviršiuje išreiškia pre-TCR, vis dar nėra imunokompetentingos, nes jos negali prisijungti prie pagrindinio histokompatibilumo komplekso molekulių. Norint atpažinti MHC molekules T-ląstelių receptoriais, reikia, kad timocitų paviršiuje būtų CD4 ir CD8 koreceptoriai. Komplekso tarp pre-TCR ir CD3 koreceptoriaus susidarymas slopina β-subvieneto genų persitvarkymą ir tuo pačiu suaktyvina CD4 ir CD8 genų ekspresiją. Taip timocitai tampa dvigubai teigiami (DP) (CD4+CD8+). DP-timocitai aktyviai migruoja į užkrūčio žievę, kur sąveikauja su žievės epitelio ląstelėmis, ekspresuojančiomis abiejų MHC klasių (MHC-I ir MHC-II) baltymus. Ląstelės, kurios negali sąveikauti su žievės epitelio MHC baltymais, patiria apoptozę, o sėkmingai tokią sąveiką vykdančios ląstelės pradeda aktyviai dalytis.

neigiama atranka

Timocitai, kuriems buvo atlikta teigiama atranka, pradeda migruoti į užkrūčio liaukos kortiko-meduliarinę sieną. Patekę į smegenis, timocitai sąveikauja su paties organizmo antigenais, pateikiamais kartu su MHC baltymais ant medulinės užkrūčio liaukos epitelio ląstelių (mTEC). Timocitai, aktyviai sąveikaujantys su savo antigenais, patiria apoptozę. Neigiama atranka užkerta kelią savaime aktyvuojančių T ląstelių, galinčių sukelti klono autoimunines ligas, atsiradimui. Kai kurios šio klono ląstelės virsta efektorinės T ląstelės, kurios atlieka šiam limfocitų tipui būdingas funkcijas (pavyzdžiui, išskiria citokinus T-helperių atveju arba lizuoja paveiktas ląsteles T-žudikų atveju). Kita aktyvuotų ląstelių dalis transformuojama į T-ląstelių atmintis. Atminties ląstelės lieka neaktyvios formos po pirminio kontakto su antigenu tol, kol kartojasi sąveika su tuo pačiu antigenu. Taigi atminties T ląstelės kaupia informaciją apie anksčiau veikusius antigenus ir suteikia antrinį imuninį atsaką, kuris įvyksta per trumpesnį laiką nei pirminis.

T-ląstelių receptoriaus ir koreceptorių (CD4, CD8) sąveika su pagrindiniu histokompatibilumo kompleksu yra svarbi sėkmingam naivių T ląstelių aktyvavimui, tačiau vien jos nepakanka diferenciacijai į efektorines ląsteles. Vėlesniam aktyvuotų ląstelių dauginimuisi, sąveikauja vadinamosios. kostimuliacinės molekulės. T pagalbininkams šios molekulės yra CD28 receptorius T ląstelės paviršiuje ir imunoglobulinas B7 antigeną pristatančios ląstelės paviršiuje.