1间接识别的概念与特点
间接识别是指宿主自身APCs加工和呈递供者特异性抗原肽,结合于宿主细胞表面MHC分子的抗原结合槽内,供T细胞识别。
综述近年来关于间接识别不同模型的实验与临床研究结果,我们认为间接识别有以下几个方面的特点。
1.1供体MHC抗原肽的特点受体APCs所呈递供体MHC抗原肽含有宿主和供体MHC分子差异的一个和数个主要MHC分子表位。宿主APCs表面MHCⅠ类、Ⅱ类分子抗原结合槽内结合的供体抗原肽的长度一般有15个氨基酸左右,且具有免疫决定簇基序(motif),是MHC基因多态区不相容位点编码的。人们可依据大鼠、小鼠和人的MHC分子氨基酸序列人工合成这些肽。Catherine等[5]人工合成了对应于小鼠MHCⅠ类分子Aa的α1、α2链的α-螺旋区肽链的P1和P2肽,二肽包括了不同小鼠MHC类Aa分子氨基酸序列的大多数的差异,总长度为21~24个氨基酸,包括N未端酪氨酸位点。把P1、P2肽免疫PVG(RTu1)小鼠(对MHC Ⅰ类Aa分子有高反应性),小鼠对有Aa分子差异的PVG.R8移植鼠心产生了快速排斥。Waaga[3]等利用人工合成的对应于RT1小鼠Duβ链20~33和31~44序列的抗原肽免疫同种小鼠,体外、体内实验均证实可产生针对抗原肽的不同的CD+4Th细胞克隆的增殖反应,且可传递体内延迟型超敏反应(Delayed-typeHypersensitiveReaction,DTH)。在皮肤移植模型中,发现不同细胞毒性淋巴细胞(CTL)谱系可识别供受体次要组织相容性抗原(minorhistocompatibitityantigenmHA)抗原肽的差异,差异性抗原肽的数目>40个[6]。在Hb2相合的C57BL/6(Hc2)受者和BALB.B供者(Hb2)组合,发现Kb分子呈递的CTT-2及CTT-5肽可被所有细胞毒性淋巴细胞(CTL)谱系所识别。由于mHA具有重要的临床意义,CTL谱系仅识别特定的次要组织相容抗原MHA抗原肽基序可能是一个有意义的发现。
1.2专职宿主抗原呈递细胞加工和呈递同种抗原肽间接识别的同种抗原肽的加工和呈递是由受体抗原呈递细胞完成的,一般认为同种抗原肽呈递于MHCⅡ类分子的抗原结合槽(groove)内供CD4+T细胞识别,是间接识别的主要方式,但有些证据表明MHC-Ⅰ类分子呈递的抗原肽也可能参与间接识别,引起特异性CD8+T细胞活化。MHCⅠ类和Ⅱ类分子代表不同抗原呈递方式:即内源肽和外源肽加工方式。
1.2.1MHCⅠ类分子呈递方式[7]此方式的抗原肽多为内源性抗原。抗原首先在胞质内须经Ⅰ型蛋白水解后分解成抗原肽,被抗原呈递复合物(transporterassociatedwithantigenprocessing,TAP)运输至粗面内质网(ER)。TAP分为TAP1和TAP2两个亚型,抗原肽的大小一般为8~12个氨基酸时运输效率最高。抗原肽在粗面内质网(ER)内与MHCⅠ类分子结合。mHCⅠ类分子X线衍射分析表明:α1、α2的抗原结合区可形成A~F六个抗原结合口袋(peptidebindpockets),A区对应抗原肽的N末端,F区对应抗原肽的C’末端,B、C、D、E四区参与识别,池序列(poolsequeacing)特异性与抗原肽基序(motif)的电荷、极性决定的亲和性和解离率有关。特异性的正确装配(assembly)决定CD8+和CTL特异性识别。在运输至细胞表面时,需水解保护剂对抗原肽基序加以锁定。
1.2.2MHCⅡ类分子呈递方式MHCⅡ类分子呈递方式加工和呈递的多为外源性抗原,通过内吞和吞噬作用分别处理可溶性抗原及蛋白结合颗粒,与MHCⅠ类分子方式有不同的胞质内过程。在许多粘附分子协同下完成对CD4+T细胞的呈递。间接识别主要以此方式呈递抗原肽,详细机制尚待阐明。
近时期来,主要的抗原呈递细胞—树突状细胞(dendriticcell)的抗原呈递作用,尤其是间接识别方面,引起人们的关注。Sternman等[8]发现,移植物内存留的供者树突状细胞(DC)和加工游离供者抗原参与间接识别的宿主树突状细胞前体(DCprocessor)均须迁移至围移植物的T细胞,细胞因子丰富的层粘蛋白(LN)区才能成为专职的APC,树突状细胞前体(DCp)需围移植物的LN微环境存留的T细胞和NK细胞分泌的细胞因子以支持成熟。
1.2.3间接识别具有MHC限制性受体同种反应性T细胞识别自身抗原呈递细胞呈递的抗原肽首先须识别APC自身MHC。
1.2.4参与间接识别的同种反应性T细胞的限制性来源于免疫动物和排斥动物的同种抗原肽特异性CD4+T细胞克隆,表达限定的TCRVβ家族分子,识别差异性抗原肽单个或多个表位。Liu[9]和Chun[10]等利用RT1Duβ20~44同种抗原肽致敏lewis大鼠,产生表达TCRVβ9,TCRVβ13.2的Th1克隆。对表达TCRVβ9和Vβ13.2的T细胞克隆输给幼稚Lewis大鼠可引发其对RT1Duβ20~44和同族WF大鼠(RTIu)脾细胞的延迟型超敏反应(DTH)。体外实验证实:RT1Duβ21~31肽,β(21~44)肽及β(31~44)肽可分别诱生表达TCRVβ9,4,13.2Th细胞克隆。而排斥动物模型中,针对该肽的T细胞克隆包含所有上述的表达限定于TCRVβ分子的特异性T细胞克隆,说明在排斥状况下,APCs对移植物同种抗原的特异性抗原基序加工和呈递的自然过程。T细胞活化是由TCR表达密度,TCR和配体亲和力及肽:MHC复合物的浓度决定的表达亲和性所决定的。MHC:肽复合物与TCR结合构成三分子复合物,CD8分子作为TCR的协同受体(coreceptor)或内在受体(intrinsicreceptor)构成稳定的复合物,对CD8+CTL抗原识别的特异性影响很大[11]。
1.2.5间接识别途径引起的免疫效应的强度(Avidity)一般较直接识别为低Liu等在实验中发现,直接识别产生同种反应性T细胞占T细胞总数的1%~10%,而间接识别仅占0.1%左右。经间接识别HLA-DR抗原的活化T细胞数目较直接识别低100倍[12]。间接识别引发的抗体介导的排斥反应强度为中等强度[13],仍足以破坏移植物。
2间接识别与排斥
一般认为间接识别引起排斥的相关变量涉及:①移植类型;②受者的致敏状态;③MHC分子差异的性质(不相容位点及数目);④具有直接和间接同种特异性T细胞对外源免疫抑制因素的相对敏感性。证据表明间接识别在慢性排斥反应及抗原介导的排斥反应中可能具有决定性作用[3,5,6]。在慢性排斥的心脏移植患者,Hornick等对直接识别供者抗原的特异性同种反应性T细胞(HTL)和毒性T细胞(CTL)在供者特异性耐受方面的作用进行半定量化分析,用有限解释法对CTL和HTL进行半定量分析,发现移植患者体内直接抗供者特异性的低反应。50个患者体内外周血HTL计数和CTL计数(HTLf和CTLf)均<1:105,与对照组差异显著(P<0.001)。说明渐进性移植心功能丧失,并非由直接识别引起,间接识别是主要原因。一些实验提示,间接识别对一些急性排斥反应起部分作用。有人[14]用50例心脏移植的患者外周血与供者APC和人工合成的供受者HLA-DR不相容位点抗原肽的反应进行了观察:以CD69作为T细胞活性标记,有限稀释法测定对同种肽的反应性,发现直接识别和间接识别均参与了初次急性排斥反应,但以直接识别为主,伴随间接识别其中一个决定同种肽;在再发排斥中,存在T细胞表位分子间传递现象。一般认为,间接识别刺激CD4+T细胞活化增殖,进而诱发DTH反应,细胞毒性淋巴细胞(CTL)反应及T细胞辅助B细胞产生特异的同种抗体,是间接识别诱发排斥的效应机制[3]。
2.1延迟性超敏反应(DTH)DTH反应是一种预先对同种抗原致敏的回忆反应,晚期病理变化与急性排斥反应相似,但发病机制不同,DTH反应可在远离移植物的抗原沉积位点引发。反应早期,一定量的致敏同种反应性T细胞经与自身APCs的MHC性分子呈递的同种抗原肽接触激活,产生Th1反应,释放IL
