Т-лимфоциты. характеристика т-лимфоцитов. типы молекул на поверхности т-лимфоцитов.

3619

Молекулы Ig, секретируемые В-клетками, и антитела играют основную роль во взаимодействии с антигенами, когда они находятся вне клеток, например когда встречаются с вирусами в крови или на поверхности слизистой оболочки. Однако когда антиген попадает в клетку, антитела обычно не имеют к нему доступа и поэтому не эффективны по отношению к антигенам внутри клеток.

Обычно считается, что Т-клетки возникают для участия в основной фазе ответа на такие патогены, как вирусы, бактерии и паразиты, которые проникают внутрь клеток организма.

Т-клетки реагируют в основном на белковые антигены, поскольку белки являются либо основными компонентами патогенов, либо синтезируются патогенами.

Т-клетки играют решающую роль в ответе почти на все потенциально опасные агенты, с которыми встречается индивидуум, в фазе внутриклеточной инфекции.

Как и В-клетки, Т-клетки экспрессируют антигенспецифичные рецепторы, которые распределяются по клонам, т.е. каждый клон Т-клеток экспрессирует Т-клеточные рецепторы (TCR) для антигена, имеющие уникальную последовательность. Огромный репертуар молекул TCR, составляющий по оценкам 1015—1018 возможных структур, определяется той же стратегией реаранжировки V(D)J-генов. Специфические аспекты, присущие ре-аранжировке генов TCR, более детально описаны далее в этой главе.

Структуры TCR и В-клеточного антигенного рецептора Ig, а также организация генов, кодирующих TCR и Ig, чрезвычайно схожи.

Это сходство, или гомология, предполагает, что TCR и Ig (а в действительности и многие другие молекулы, экспрессируемые на поверхности клеток) возникли из общего предшествующего гена.

Такие гены принадлежат суперсемейству иммуноглобулиновых генов, а молекулы называются членами суперсемейства иммуноглобулинов.

Каждая Т-клетка экспрессирует на своей поверхности двухцепочечную молекулу TCR, взаимодействующую с антигеном. На левой стороне рис. 8.1 показаны форма TCR, полипептидные α- и β-цепи, которые экспрессируются на большинстве зрелых Т-клеток человека и многих других видов Эти α- и β-цепи связаны дисульфидными мостиками и представляют трансмембранные гликопротеины с короткими цитоплазматическими участками. Цепи содержат разное количество углеводов, поэтому молекулярная масса α- и β-цепей варьирует от 40 до 60 кДа. Рис. 8.1. Преобладающая форма антигенсвязывающих цепей TCR, α- и β-цепи и связанный с мембраной lg с указанным Fab-фрагментом На рис. 8.1 сравнивается структура TCR со структурой мембранного lg. Каждая цепь TCR состоит из вариабельной (V) и константной (С) областей, аналогичных V- и С-областям молекул lg. Каждая V- и С-область складывается в Ig-пoдобные домены. Более того, как и lg, V-области TCR содержат гипервариабельные участки или участки, определяющие комлементарность (CDR1, 2, 3), которые формируют антигенсвязывающий центр. Структуры TCR и lg обладают, однако, несколькими важными различиями.

• Валентность и конформация. Т-клеточный рецептор является двухцепочечной структурой, формирующей один антигенсвязывающий центр. Таким образом, TCR является моновалентным и напоминает моновалентный Fab-фрагмент антитела. Обширные взаимодействия между доменами каждой цепи TCR придают его структуре устойчивую конформацию. Иммуноглобулин, напротив, является четырехцепочечной молекулой с шарнирной областью и двумя антигенсвязывающими центрами. Эти особенности придают молекуле lg гибкость, что позволяет ей бивалентно связываться с антигенами разных форм и размеров.
• Распознавание антигена. lg связывается с разными типами антигенов (углеводами, ДНК, липидами и белками), которые встречаются в жидкостях, например сыворотке. Мы также указали, что lg может реагировать на линейные и конформационные эпитопы в антигене. Таким образом, для того чтобы вызвать антительный ответ, необходимы определенная трехмерная структура и аминокислотная последовательность антигена.

Рис. 8.2. Взаимодействие TCR с молекулярным комплексом МНС-пептид Поскольку Т-клетки взаимодействуют с белковыми антигенами, поступающими изнутри клетки, эти клетки используют антигенраспознающую систему, отличающуюся от той, которую используют В-клетки. Т-клеточный рецептор взаимодействует с небольшими фрагментами белков (пептидами), которые экспрессируются на поверхности клетки организма. Эти пептиды, появляющиеся вследствие ферментативного расщепления белка внутри клетки, ассоциируются с молекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС). Таким образом, как показано на рис. 8.2, TCR взаимодействует с пептидом, связанным с молекулой МНС на поверхности клетки. Соответственно в отличие от разнообразия структур и форм, распознаваемых молекулами lg, антиген, распознаваемый TCR, является комбинацией из молекулы МНС и небольшого линейного пептида. По результатам кристаллографического исследования было высказано предположение, что разные участки TCR вступают в контакт с разными частями структуры пептид — МНС. Общей чертой всех структур пептид — МНС — TCR, которые подвергались изучению, являлось то, что CDR3 Vα-и Vβ-цепей TCR взаимодействуют с двумя или тремя аминокислотами в центре пептидной последовательности; таким образом, это взаимодействие, похоже, является решающим в обеспечении специфичности связывания пептида с TCR. В некоторых кристаллических структурах TCR CDR1 и CDR2 Vα- и Vβ-цепей взаимодействует с МНС-компонентом молекулярного комплекса МНС—пептид, в то время как в других случаях все три CDR взаимодействуют с МНС.

• Секреция рецептора. В отличие от lg TCR не существует в специфической секретируемой форме и не секретируется при активации Т-клеток. Активация Т-клеток приводит к секреции цитокинов и/ или киллингу инфицированных клеток организма. Напротив, после того как антиген связывается с мембранным Ig и активирует В-клетку, В-клетка дифференцируется в плазматическую клетку и секретирует Ig с той же антигенной специфичностью, что была характерна для В-клетки, которая первоначально связала антиген.
• Отсутствие изменений в TCR во время ответа на антиген. В период ответа на антиген молекулы Ig подвергаются соматическому гипермутагенезу (что связано с созреванием аффинности) и переключению класса, связывающему один из генных наборов, кодирующих определенную V-область, с разными генами С-области. Эти механизмы являются уникальными для В-клеток: TCR не изменяются в период ответа на антиген.

Т-клеточные рецепторы экспрессируются на поверхности Т-клетки в ассоциации с другой трансмембранной молекулой, назвываемой корецептором. На рис. 8.3 показано, что этот корецептор может быть одной из двух молекул на зрелой Т-клетке: или CD4, или двухцепочечной CDS (обе являются членами суперсемейства Ig). Таким образом, экспрессия корецептора разделяет популяцию Т-клеток на две подгруппы: CD4+ или CD8+. (Клетка, экспрессирующая интересующий нас ген, обозначается как «+», а неэкспрессирующая — как «-».) Только незрелые Т-клетки, дифференцирующиеся в тимусе, экспрессируют и CD4, и CD8. Молекулы CD4 и CD8 выполняют несколько важных функций. Рис. 8.3. Рецепторы TCR и их взаимодействие с молекулами МНС. (A) CD4 и (Б) CD8. Обозначены все молекулы

• Внеклеточные части CD4 и CD8 связываются с молекулами МНС на поверхности клетки, представляющей антиген для Т-лимфоцита — АПК. Молекула CD4 избирательно связывается с МНС II класса, a CD8 — с МНС I класса. На рис. 8.3 показано, что СЭ4+-Т-клетки взаимодействуют с клетками организма, экспрессирующими пептид, ассоциированный с МНС II класса, а С08+-Т-клетки — с клетками, экспрессирующими пептид, ассоциированный с МНС I класса. Это формирует основу для рестрикции (ограничения) Т-клеточного ответа по МНС.
• Связывание CD4 или CD8 с молекулами МНС, экспрессируемыми на АПК, способствует усилению связи Т-клеток с АПК. Таким образом, CD4 и CD8 действуют как молекулы адгезии при взаимодействии Т-клеток с АПК.
• Молекулы CD4 и CD8 вовлекаются в передачу сигнала после связывания антигена с TCR. Их внутриклеточные части специфически связаны с ферментами, известными как белковые тирозинкиназы, которые являются важными компонентами в процессе ранней активации Т-клеток.
• Уникальным свойством молекулы CD4 является то, что с ней связывается ВИЧ. Это позволяет вирусу инфицировать клетки, экспрессирующие CD4, что в последующем приводит к развитию СПИДа.

На рис. 8.4 показано, что антигенраспознающие α- и β-цепи также экспрессируются на поверхности Т-клеток в тесной нековалентной ассоциации с молекулой CD3 и двумя идентичными ζ-(дзета)-цепями (CD247; молекулярная масса 16 кДа). Сочетание α- и β-цепеи TCR и CD3 и ζ называется Т-клеточным рецепторным комплексом аналогично В-клеточному рецепторному комплексу. Рис. 8.4. Комплекс TCR. Т-клеточный рецептор и ассоциированный комплекс CD3 (γ-, δ- и ε-цепи), передающий сигнал, плюс ζ. Незакрашенные квадратики — ITAM Молекула CD3 состоит из трех разных полипептидов γ, δ и ε (молекулярной массой 25, 20 и 20 кДа соответственно). В настоящее время считается, что ε ассоциируется как с γ-, так и δ-цепями в составе комплекса (см. рис. 8.4). Поскольку CD3 играет роль «спутника» при транспортировке вновь синтезированной молекулы TCR через клетку к ее поверхности, она всегда находится в ассоциации с TCR. Молекула CD3 является инвариантной (т.е. она одинакова на всех Т-клетках) и поскольку экспрессируется исключительно на T-клетках. может быть использована как маркер, отличающий Т-клетки от всех остальных.

Молекула CD3 и ζ-полипептиды не связывают антиген. Они являются молекулами, передающими сигнал, и активируются после того, как антиген связывается с TCR, подобно молекулам Igα и Igβ, ассоциированным с BCR.

Каждая цепь комплекса CD3 имеет одну содержащую тирозин последовательность, называемую иммунорецепторной тирозинсодержащей активационной последовательностью (мотивом) (ITAM), которая также имеется в Igα и Igβ; ζ-цепь содержит три таких последовательности.

Если антиген связывается с α- и β-цепями TCR, ITAM, расположенные в структуре CD3 и ζ-цепей, обеспечивают процессы ранней фазы активации Т-клеток.

На рис. 8.5 кроме молекул, ассоциированных с комплексом TCR и Т-клеточными корецепторами, рассмотрены молекулы, необходимые для функционирования Т-клеток. Взаимодействие В7 с CD28, экспрессируемой зрелой Т-клеткой, обеспечивает костимулирующий или второй сигнал для активации Т-лимфоцита. Костимулирующее взаимодействие необходимо в дополнение к взаимодействию пептид — МНС с TCR для активации наивных Т-клеток (т.е. Т-клеток, которые еще не встречались с антигеном). Активированные Т-клетки также экспрессируют молекулу, близкородственную CD28, известную как CD152 (CTLA-4), которая взаимодействует с молекулами В7, передавая отрицательный сигнал активированной Т-клетке. Ранее было указано, что CD4 и CD8, экспрессированные на Т-клетке, действуют и как молекулы адгезии (молекулы, которые усиливают контакт Т-клеток с АПК), и как молекулы, передающие сигнал. Почти все зрелые Т-клетки экспрессируют CD2, который тоже обладает адгезивными свойствами и способностью передавать сигналы. У людей CD2 взаимодействуют с CD58 (LFA-3), экспрессированными на различных клетках. Молекулы CD2, CD4 и CD8 экспрессируются почти исключительно на Т-клетках. Другие молекулы, называемые интегринами — семейство двухцепочечных молекул, — экспрессируются Т-клетками и клетками других типов. Интегрины играют важную роль в адгезии Т-клеток к АПК и эндотелиальным клеткам кровеносных сосудов. Опосредованная интегринами адгезия усиливается хемокинами — небольшими цитокинами, вырабатываемыми во время воспалительных реакций.

Основной интегрин, экспрессируемый зрелыми Т-клетками, — это LFA-1 (CD11aCD18), который взаимодействует с некоторыми лигандами, включая ICAM-1 (CD54), экспрессируемыми на АПК, таких как макрофаги и дендритные клетки, а также на эндотелиальных клетках. Активированные Т-клетки экспрессируют и другие интегрины, такие как VLA-4(CD49dCD29), которые взаимодействуют с VCAM-1, экспрессируемыми на активированных эндотелиальных клетках. Не ясно, участвуют ли интегрины во внутриклеточной передаче сигнала.

Т-клетки также экспрессируют на своей поверхности молекулы, связанные с хомингом — избирательным проникновением лимфоцитов разных типов в различные ткани. Наивные Т-лимфоциты поступают в периферические лимфатические узлы и лимфатические скопления в слизистых оболочках. Хоминг опосредуется связыванием молекул CD62L (L-селектин или MEL-14), экспрессируемых на поверхности наивных Т-клеток, с гликопротеиновыми молекулами адресатами, которые экспрессируются на клетках в определенном участке сосудистого эндотелия на границе лимфатических узлов. Это взаимодействие запускает дальнейшие парные взаимодействия, которые приводят к тому, что наивные лимфоциты покидают кровоток и поступают в лимфатический узел, протискиваясь через тесно прилегающие друг к другу эндотелиальные клетки. Активированные антигеном лимфоциты и Т-клетки памяти выходят из лимфатических узлов и поступают в участки кожи и другие ткани. Этот процесс опосредуется путем снижения на поверхности клетки экспрессии CD62L и повышения экспрессии других молекул, таких как CD44 и интегрин CD49dCD29 (VLA-4), описанный ранее.

Недавние наблюдения указывают, что наивные лимфоциты и Т-клетки памяти отличаются по экспрессии не только молекул хоминга, но и хемокиновых рецепторов. Таким образом, различия в экспрессии как молекул хоминга, так и хемокиновых рецепторов приводят к появлению различных субпопуляций Т-клеток, избирательно мигрирующих в разные участки тела.

Некоторые Т-клетки экспрессируют TCR, отличный от αβ. Этот альтернативный TCR известен как γδ, а клетки, экспрессирующие этот рецептор, называют γδ-Т-лимфоцитами. Вместе с γδ-цепями TCR экспрессируются CD3 и ζ. (Заметьте, что γδ-цепи TCR отличаются от γ- и δ-цепей CD3.) Обычно у γδ-клеток отсутствует корецепторная молекула CD4, имеющаяся на Т-клетках, экспрессирующих αβ, но некоторые γδ-клетки экспрессируют CD8. Рис. 8.5. Молекулы, экспрессируемые на поверхности T-клетки У взрослых людей в норме γδ-Т-клетки наблюдаются в значительно меньшем количестве, чем αβ-клетки, но их число возрастает при встрече с инфекционными агентами. γδ-Т-клетки присутствуют у всех млекопитающих в той или иной степени; в периферической крови жвачных, например коровы и оленя, могут отмечаться более высокие уровни циркулирующих γδ-Т-клеток, чем αβ-Т-клеток. Линии αβ- и γδ-клеток разделяются на ранних стадиях развития в тимусе, но о фазах γδ-Т-клеточной дифференцировки известно меньше, чем о развитии αβ-Т-лимфоцитов. В процессе развития индивидуума γδ-клетки появляются в тимусе раньше, чем клетки, несущие αβ. Существуют по крайней мере две субпопуляции γδ-клеток, различающихся по использованию ими различных Vγ-гeнов. Субпопуляции γδ-клеток мигрируют в разные области организма, например в кожу или участки эпителия в легких и кишечнике.

Функции γδ-Т-клеток до конца не ясны; обычно они не отвечают на широкий спектр белковых антигенов.

Было обнаружено, что некоторые из них активируются антигенами микобактерий, а другие — белками теплового шока (белками, которые формируются в клетках, подвергающихся воздействию высокой температуры или другому стрессу).

γδ-Т-клетки могут продуцировать многие из цитокинов, синтезируемых αβ-Т-клетками в ответ на антиген, а также могут иметь другие функции, присущие αβ-Т-клеткам, например цитотоксичность. Исходя из этой информации, было предположено, что γδ-Т-клетки могут обеспечивать первую линию обороны от агрессивных патогенов.

В отличие от αβ-Т-клеток некоторые γδ-Т-клетки не реагируют на комплексы, состоящие из пептида и молекул МНС. Некоторые γδ-рецепторы могут распознавать естественный антиген (такой как белок вируса), а некоторые взаимодействуют с другими молекулами поверхности клетки, способными презентировать антиген, такими как неполиморфные молекулы МНС I класса и CD1. Кристаллографические исследования показали, что основная структура Vδ-домена более сходна с V-областью Н-цепи иммуноглобулина, чем соответствующие участки αβ-TCR. Это позволяет предположить, что связывание антигена с γδ-TCR может иметь большее сходство со связыванием антигена с антителом, чем с αβ-TCR. Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини

Опубликовал Константин Моканов

Лимфоциты: что это, как действовать если понижены или повышены | Журнал "Фармацевт Практик"

Наука

При исследовании под микроскопом большинство лимфоцитов в нормальной лимфоидной ткани выглядят одинаково, однако у этих клеток разная судьба. Одна популяция — В-лимфоциты— ответственна за формирование антител и гуморальный иммунитет.

Вторая — Т-лимфоциты — обеспечивает клеточный иммунитет, то есть непосредственно взаимодействует с антигенами. Эта популяция тоже неоднородна и представлена несколькими типами клеток с различными функциями. В последние годы упоминание о Т-клетках все чаще появляется в заголовках новостей.

Чтобы понять, чем прославились эти труженики, разберемся, какие они бывают и чем занимаются

Детство

Лимфоциты — это главные клетки иммунной системы, играющие важную роль в адаптивном (не врожденном) иммунном ответе.

Как В-, так и Т-лимфоциты образуются у эмбриона из гемопоэтических стволовых клеток красного костного мозга, после чего проходят дифференцировку: Т-клетки — в тимусе (вилочковой железе), В-клетки — в печени, а затем в костном мозге.

В тимусе T-лимфоциты приобретают Т-клеточные рецепторы и различные поверхностные маркеры (корецепторы).

Т-клеточный рецептор — это белковая молекула, которая при встрече должна распознать нечто чужеродное или свое, ставшее опасным.

Так как вариантов «чужеродного» существует несметное количество, то и Т-клеточные рецепторы должны быть созданы в бессчетном множестве вариантов. То же самое касается и антител, продуцируемых В-клетками.

Механизм сборки Т-клеточных рецепторов и антител не имеет аналогов за пределами адаптивной иммунной системы позвоночных. Он основан на генерации в лимфоцитах огромного разнообразия случайных кодирующих последовательностей.

В результате каждый клон Т- и В-лимфоцита получает уникальный рецептор, готовый в нужный момент распознать «своего», специфичного к рецептору, врага. Т-клеточный рецептор принадлежит к суперсемейству иммуноглобулинов и структурно схож с антителом.

Помимо рецепторов, каждый зрелый T-лимфоцит экспрессирует один из так называемых корецепторов — CD4 или CD8, которые взаимодействуют с молекулами главного комплекса гистосовместимости (ГКГ).

 Иммунограмма в вопросах и ответах

Следующий этап в жизни Т-лимфоцита — проверка собранного рецептора на функциональность (положительная селекция), а затем — на отсутствие специфичности к собственным антигенам организма (отрицательная селекция).

То есть во избежание иммунной атаки на собственные ткани все специфичные к ним клоны лимфоцитов элиминируются. Всего в ходе селекции в тимусе погибает более 90% клеток-предшественников. Выжившие попадают вкровоток.

Они еще не встречались с антигеном, поэтому их называют «наивными». Только после встречи с антигеном наивные Т-клетки активируются.

Юность

Наивная Т-клетка циркулирует в кровеносной системе — «патрулирует» организм, периодически заходя в лимфатические узлы. Здесь, как на фильтрах, антигены задерживаются и «поджидают» свои лимфоциты. Правда, встреча Т-лимфоцита со своим антигеном должна быть подготовлена: Т-клетка не способна распознавать «чистый» антиген.

Последний должен быть «представлен» ей специальными клетками — их называют антигенпрезентирующими. К ним относятся макрофаги, дендритные клетки, В-лимфоциты и др. Путем фагоцитоза или эндоцитоза они захватывают антиген, частично разрушают (процессируют) и «выставляют» его напоказ на своей поверхности.

Причем выставляют в комплексе с молекулами ГКГ, поскольку только так Т-клетки «видят» врага. Однако взаимодействия Т-клеточного рецептора с антигеном в комплексе с ГКГ недостаточно для активации Т-лимфоцита. Чтобы снизить риск ошибок и аутоиммунных реакций, необходимо еще одно взаимодействие — между молекулами В7 антигенпрезентирующей клетки и CD28 наивного Т-лимфоцита.

Только после него от поверхности Т-клетки к геному отправляется сигнал, запускающий деление и дифференцировку наивных Т-лимфоцитов до зрелых форм.

Активированный Т-лимфоцит начинает делиться и образует клон.

Часть клеток клона превращается в эффекторные Т-лимфоциты и активно участвует в иммунном ответе, а часть — превращается в Т-клетки памяти, которые сохраняются в неактивной форме до повторного взаимодействия с тем же антигеном. В таком случае Т-клетки памяти обеспечивают более быстрый иммунный ответ, чем при первичном контакте с антигеном.

Эффекторные Т-лимфоциты

Т-хелперы (англ. helper — помощник) усиливают адаптивный иммунный ответ. Они активируют другие клетки иммунной системы при прямом контакте, а также выделяют цитокины. Т-хелперы несут на поверхности корецептор CD4 и распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами ГКГ II класса.

Т-киллеры (англ. killer — убийца), или цитотоксические T-лимфоциты, уничтожают путем лизиса поврежденные клетки собственного организма — пораженные вирусами или бактериями, а также опухолевые клетки.

Т-киллеры несут на поверхности корецептор CD8 и распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами ГКГ I класса, присутствующими на всех ядерных клетках в организме.

Если иммунные реакции вовремя не остановить, могут серьезно пострадать собственные ткани организма. Поэтому «работа» Т-хелперов и Т-киллеров регулируется десятками разных сигналов — стимулирующих и ингибирующих. Изучая эти механизмы, ученые ищут способы помочь иммунной системе в тех случаях, когда она не справляется с уничтожением патогенов.

 Безопасность новых методов лечения рака

Т-клетки против рака

Одна из мишеней Т-киллеров — раковые клетки. Проблема, однако, заключается в том, что лимфоцитам часто не удается подавить развитие опухоли. С чем это связано? Иногда с тем, что антигены опухолей являются сравнительно слабыми, они занимают как бы промежуточное положение между собственными и чужеродными белками, поэтому не мобилизуют в полной мере Т-киллеры.

Кроме того, раковые клетки научились ускользать из-под надзора иммунной системы. В частности, они используют механизмы, которые в норме контролируют силу и длительность иммунного ответа.

Так, раковые клетки могут воздействовать на «контрольные точки» (check point) — рецепторы на поверхности Т-киллера, активация которых приводит к подавлению его активности и индуцированию апоптоза.

Технология CAR-T. Для преодоления низкой иммуногенности раковых антигенов была предложена так называемая T-клеточная CAR-терапия. CAR — химерный рецептор антигена — рекомбинантный гибридный белок, способный избирательно связываться с антигенами, в данном случае с опухолевыми.

Суть технологии состоит в том, что у больного отбирают цитотоксические Т-лимфоциты, встраивают в их геном ген рецептора, который узнает маркер на поверхности злокачественных клеток, активируют их цитокинами, а затем возвращают в организм пациента.

Модифицированные Т-лимфоциты, «настроенные» против клеток конкретной опухоли, помогают иммунной системе справиться с заболеванием. В США уже одобрили два препарата на основе технологии CAR-T: для лечения острой лимфобластной лейкемии у пациентов в возрасте до 25 лет и ряда лимфом у взрослых.

Теоретически технологию CAR можно применить для лечения любого типа рака. Главное — найти антигены, характерные только для данной разновидности опухолевых клеток, а это дело непростое.

Ингибиторы «контрольных точек». На сегодня идентифицированы различные «контрольные точки», однако наибольшую известность приобрел рецептор Т-киллеров PD-1. Было обнаружено, что опухолевые клетки экспрессируют молекулу PD-L1 — лиганд, способный взаимодействовать с «контрольной точкой» PD-1.

Экспрессия PD-L1 происходит при широком спектре онкозаболеваний и коррелирует с неблагоприятным прогнозом, что подтверждает гипотезу о том, что PD-L1 позволяет раковым клеткам ускользать от уничтожения иммунной системой. Установлено, что предотвращение взаимодействия PD-1/PD-L1 способно значительно усилить противоопухолевую активность Т-киллеров.

На сегодня зарегистрировано (в Украине в том числе) два иммуноонкологических препарата, препятствующих взаимодействию PD-1/PD-L1. Оба являются моноклональными антителами: один препарат связывается с рецептором PD-1 на Т-клетке, второй — с PD-L1 на раковой клетке.

Список показаний к применению этих средств постоянно расширяется и включает, в частности, метастазирующую меланому и немелкоклеточный рак легкого.

 Иммуноонкология – технология, которая творит чудеса

Т-клетки против аутоагрессии

Аутоиммунные заболевания обычно лечат путем общего подавления иммунитета, что грозит тяжелыми последствиями для организма больного. Более адекватным методом лечением стало бы устранение патологических иммунных факторов и, в частности, В-лимфоцитов, ответственных за синтез аутоагрессивных антител.

Достичь этого можно с помощью той же технологии CAR-T, позволяющей задавать мишень для атаки Т-киллеров. Технология была испытана в лечении тяжелого аутоиммунного заболевания пузырчатки, или пемфигуса, при котором особая популяция B-лифоцитов выделяет антитела, атакующие один из белков клеточного матрикса — десмоглеин.

В результате на коже и слизистых оболочках появляются гноящиеся пузыри, которые затем отслаиваются, обнажая подлежащие ткани.

 Атака «клонов»: терапия моноклональными антителами

В Т-лимфоциты вводили ген рецептора, содержащего фрагменты десмоглеина. Такие модифицированные Т-клетки могли связываться только с теми B-лимфоцитами, которые вырабатывали антитела к десмоглеину.

После связывания трансгенные Т-киллеры уничтожали патологичные B-лимфоциты.

Так происходило и в клеточной культуре, и в экспериментах на мышах, которым искусственно вводили B-лимфоциты против десмоглеина.

Т-клеточная терапия — сложная и дорогостоящая технология. Однако бóльшая часть пути в ее развитии уже пройдена, и есть надежда, что в недалеком будущем она станет доступна тем многочисленным пациентам, которые в ней нуждаются.

Татьяна Ткаченко, канд. биол. наук

“Фармацевт Практик” #2′ 2018

Иммунная система Часть 4 Лимфоциты

В крови лимфоциты являются частью лейкоцитарной формулы (20-35%), по сути представлены разными популяциями в зависимости от иммунной функции. Образуются в костном мозге из столовой лимфоидной клетки-предшественницы.

Общее свойство всех лимфоцитов – участие в иммунной толерантности – способности иммунной системы распознавать и не атаковать собственные ткани. С этой целью клетки, сталкивающиеся со своими антигенами, в процессе созревания, устраняются.

Рост, развитие и работа лимфоцитов тесно связаны с особыми молекулами, которые рассмотрим в статьях позже, вводя потихоньку их обозначения.

Развитие В-лимфоцитов происходит в костном мозге, после чего они покидают его и перемещаются в лимфатические узлы.

Зрелый В-лимфоцит выполняет роль антиген-презентирующей клетки и быть источником особых молекулярных веществ для регуляции иммунного ответа. Однако его основная задача вырабатывать антитела.

Для этого необходим контакт с антигеном и несколько дней для превращения В-лимфоцита в плазматическую клетку. В начале образующие антитела представлены иммуноглобулинами класса М IgM. После воздействия особых молекул из Т-лимфoцитов в плазматических клетках синтез антител переключается на классы IgG, IgA или IgE. Помня о встрече с антигеном, В-лимфоциты превращаются в клетки памяти.

При повторной встрече с антигеном, клетки памяти быстро преобразуются в плазматические клетки и сразу секретируют большое количество АТ. А Т-лимфоциты, сохранившие свою память, переключают В-клетки на образование более сильных IgG. Повторная встреча с антигеном нередко протекает незаметно для организма, так быстро и эффективно развивается иммунный ответ.

Т-лимфоциты

Родившись из стволовой клетки костного мозга, предшественники Т-лимфоцитов переходят в тимус, где подвергаются строгому отбору и сортировке.

Существует несколько типов Т-лимфоцитов, выполняющих разные функции. Им принадлежит ключевая роль в формировании клеточного или гуморального ответа.

Направление иммунитета во многом зависит от особых молекул, которые выделяют антиген-презентирующие клетки.

Тип и подтип Т-лимфоцитов	Функция
Т-лимфоциты хелперные	Способствуют формированию приобретенного иммунитета.
Th1-клетки (Т-хелперы 1 типа)	Активируют фагоцитирующие клетки и клетки-киллеры, выделяют ИФН-гамма, ИЛ-2, ФНО-альфа. Обуславливают приобретенный клеточный иммунный ответ, направленный на внутриклеточные патогены (вирусы), способствуют воспалительной реакции.
Th2-клетки (Т-хелперы 2 типа)	Активно участвуют в выработке антител В-лимфоцитами, выделяют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-13. Обуславливают формирование приобретенного гуморального иммунного ответа, участвуют в противопаразитарном и аллергическом иммунном ответе.
Th17-клетки (Т-хелперы 17 типа)	Производят ИЛ-17, ИЛ-21, ИЛ-22, участвуют в аутоиммунных процессах, в борьбе с внеклеточными бактериями и грибами.
Th0-клетки (Нулевые Т-хелперы)	Наивные клетки, которые должны определиться с выбором. Под действием ИЛ-4, ИЛ-2 превращаются в Th2-клетки; Под действием ИЛ-12, ИФН-гамма в Th1-клетки; Под действием ИЛ-6, ТФР-бета в Th17-клетки.
Т- лимфоциты регуляторные супрессорные	Способствуют завершению иммунного ответа благодаря особым молекулам ТФР-бета, ИЛ-10, ИЛ-13 и другим, подавляющим иммунную реакцию.
Т-лимфоциты цитотоксические и Естественные Т-клетки-киллеры	Необходимы для уничтожения внутриклеточных патогенов, в частности, вирусов. Секретируют ИЛ-4 и ИФН-гамма, регулируют иммунный ответ.

Иммунных клеток гораздо больше, чем мы рассмотрели, они все несут разную функцию, их работа тесно переплетена. Многие иммунные клетки способны вырабатывать особые молекулы, которые регулируют острое воспаление и иммунный ответ.

>

Годовой абонемент входит в состав первого заказа и дает возможность год Вам и членам Вашей семьи сдавать анализы в два раза дешевле. Результаты всех анализов бессрочно будут храниться в личном кабинете. Подробнее

В Lab4U приняты меры для выполнения анализов в штатном режиме. Запишитесь на анализы на сайте, а в медцентре только сдайте биоматериал. Это минимизирует ваши социальные контакты и снижает риск заражения вирусом.

Лимфоциты (LYM) в крови – нормы, расшифровка анализа | Университетская клиника

Иммунная система — одна из самых важных систем в организме. Эффективно функционирующая иммунная система защищает организм от патогенных микроорганизмов и контролирует работу других органов. Оценить ее работу можно, изучив концентрацию отдельных компонентов крови. Один из таких компонентов — лимфоциты.

Проверка уровня лимфоцитов входит в базовый анализ крови и позволяет оценить состояние здоровья и обнаружить заболевания, развивающиеся в организме. 

Как подготовиться к анализу, что может быть причиной слишком высокого или слишком низкого уровня лейкоцитов?

Как работает иммунная система?

Иммунная система представляет собой совокупность клеток и тканей, защищающих организм от вирусов, бактерий и грибков, живущих во внешней среде. Ее правильная работа состоит из двух видов иммунитета: приобретенного и врожденного:

• Приобретенный иммунитет. Как следует из названия, приобретается с течением времени, достигая своей полноты только после 20 лет. К 20 годам формируется иммунная память, построенная на основе прошлых заболеваний и инфекций. После каждой инфекции, вызванной вирусом или бактерией, в организме образуются клетки иммунной памяти. Когда микроб атакует организм повторно, созданные клетки захватывают его и нейтрализуют.
• Врожденный иммунитет. Это защитные клетки и ткани, имеющиеся при рождении.

Врожденный иммунитет состоит из трех защитных барьеров: 

1. кожи и слизистой оболочки;
2. фагоцитов;
3. лимфоцитов.

Чтобы проникнуть в организм, микробы должны преодолеть первый барьер — кожу и слизистые оболочки. Это непростая задача, так как кислый рН кожи смертельно опасен для вирусов и грибков. Бактерицидные вещества — моча, пот и слезы, также являются препятствием. Ещё один барьер, сдерживающий грибки, бактерии и вирусы вне организма, — слизистые оболочки и секрет, который они производят.

Если микробы справляются с первым барьером и попадают внутрь организма, активизируются фагоциты (питающие клетки). Накапливаясь в лимфатических узлах, они выделяют вещества, заманивающие враждебные агенты. Затем, окружив чужеродную клетку, фагоциты ее разрушают, делая безвредной для организма. 

Фагоциты также отвечают за выработку пирогенов, отвечающих за повышение температуры тела. Лихорадка также помогает избавиться от вирусов и бактерий, не переносящих высокие температуры.

Если второй защитный барьер не справился с микробами, в действие вступают лимфоциты, после распознавания микроорганизма превращающиеся в антитела, направленные прямо на нарушителя.

Что такое лимфоциты

Лимфоциты – это клетки с функцией защиты организма от бактерий, вирусов, грибков и других патогенов, попадающих через слизистые оболочки, дыхательные пути, поврежденный эпидермальный барьер. По факту лейкоциты — гетерогенные клетки – они выполняют разные функции и вырабатываются в разных местах: красном костном мозге, тимусе, лимфатических узлах, селезенке и слизистых оболочках.

Наряду с гранулоцитами и моноцитами, лимфоциты относятся к группе лейкоцитов, называемых белыми кровяными клетками. Но лимфоциты в основном отвечают за специфический иммунитет, т.е. иммунные реакции, направленные на специфические, ранее распознанные организмом возбудители и собственные инфицированные или поврежденные клетки.

Роль лимфоцитов в организме двояка:

• Положительная. Когда лимфоциты разрушают клетки, содержащие чужеродные антигены (например, вирусы). Такая реакция полезна для организма и защищает от развития заболевания. 
• Отрицательная. Когда лимфоциты разрушают собственные клетки организма или чужеродные, но не являющиеся токсичными. В этом случае речь идет об аутоиммунных заболеваниях или отторжении трансплантата.

Виды лимфоцитов:

• В-лимфоциты. Созревают в красном костном мозге. Продуцируют специфические иммунные антитела — белковые молекулы, распознающие строго определенные антигены, в т. ч. фрагменты патогена или аллергена. Связываясь с ними, В-лимфоциты делают их видимыми, благодаря чему может произойти быстрое и эффективное устранение проблемы. Это гуморальный иммунный ответ. 
• Лимфоциты В1. Отвечают за выработку иммуноглобулина типа М (IgM) и очищают организм после естественного процесса гибели клеток
• Лимфоциты В2. Клетки, вырабатывающие антитела, помогающие Т-клеткам распознать угрозу. В2-лимфоциты обладают способностью запоминать врага и при повторном контакте спонтанно активировать защитную реакцию организма
• Т-клетки. Пул клеток, вырабатывающихся в красном костном мозге, откуда они перемещаются в вилочковую железу, а затем в периферическую кровь и лимфатические органы. Т-лимфоциты (тимус-зависимые) – составляют самую большую группу лимфоцитов и отвечают за иммунные реакции клеточного типа. После идентификации нежелательного патогена, Т-клетки секретируют различные типы лимфокинов. Т-клетки стимулируют и продуцируют антитела (IgA, IgG, IgE), уничтожают больные и раковые клетки и регулируют воспалительные реакции в организме.
• NK-клетки. Также относятся к Т-лимфоцитам. NK-клетки (естественные киллеры), проявляют цитотоксическую активность, уничтожая вирусные и раковые клетки. Они поддерживают неспецифический ответ, т.е. направленный против всех аномальных клеток, присутствующих в организме.

Неспецифическая реакция — прямая и немедленная тактика защиты организма от новых вирусов, бактерий, раковых клеток, против которых антитела еще не вырабатывались. NK-клетки участвуют в нем через цитотоксическую активность: в момент контакта с аномальной клеткой они выделяют особые белки, приводящие к ее разрушению.

Именно благодаря лимфоцитам удается создать иммунную память, т.е. получить иммунитет после инфекционного заболевания (например, краснухи, ветряной оспы) или после введения прививок (например, туберкулез, гепатит В), направленный на защиту организма при следующем контакте с чужеродным антигеном.

Анализ крови на лимфоциты

Уровень лимфоцитов определяется в цельной крови, взятой из локтевой вены. Тестирование LYM чаще всего проводится как часть рутинной оценки показателей крови — морфологии, холестерина, сахара и др. Анализ результатов позволит провести общую оценку состояния здоровья

Как подготовиться к анализу на LYM?

На результат анализа лимфоцитов влияют различные факторы: прием некоторых препаратов, добавок, диета, физическая активность. Поэтому тест нужно делать натощак, т.е.

минимум через 8 часов с момента последнего приема пищи. В дни, предшествующие забору крови, следует избегать повышенных физических нагрузок.

Перегрузки приводят к временному повышению уровня лимфоцитов и ложным результатам анализа крови.

Лимфоциты – нормы для женщин, мужчин и детей

Хотя лимфоциты постоянно циркулируют между лимфой и кровью, их уровень обычно определяется в цельной крови во время анализа крови. Как количество лимфоцитов, так и их процентная доля в общем пуле лейкоцитов изменяется в течение жизни и, в зависимости от пола и возраста пациента.

Таблица 1. Нормы лимфоцитов и содержание в общем пуле лейкоцитов в зависимости от пола и возраста 

Пол, возраст	Норма	Процентное содержание в общем пуле лейкоцитов
Новорожденные	2-10 тыс. клеток/мкл	30-65%
Младенцы	4-13,5 тыс./мкл	50-75%
Дети в возрасте от 1 до 3 лет	4-10,5 тыс./мкл	50-70%
Дети 4-7 лет	1,5-7 тыс./мкл	32-60%
Дети 8-15 лет	1,5–6 тыс./мкл	28-48%
Юноши, девушки 16-21 год	1-5 тыс./мкл	25-45%
Взрослые мужчины	1-4,5 тыс./мкл	20-45%
Взрослые женщины	1-4 тыс./мкл	20-40%

• Концентрация В-лимфоцитов у женщин и мужчин не должна превышать 0,06-0,66 х 109/л.
• Нормальная концентрация Т-лимфоцитов не должна превышать 1,0-4,5 х 103 или 1,0-4,5 х 109/л.

У беременных женщин уровни лимфоцитов могут естественным образом колебаться и отличаться от нормы для женщин в целом. В первом и втором триместре количество LYM может быть повышенным, а в третьем триместре — может уменьшаться. По этой причине беременные женщины должны всегда консультироваться по результатам анализов с врачом.

Снижение числа лимфоцитов в анализах крови

Снижение уровня лимфоцитов в крови ниже 1000 клеток/мкл (лимфопения, лимфоцитопения), может быть результатом определенных физиологических факторов, таких как повышенный стресс или физические нагрузки, или быть результатом серьезных заболеваний, развивающихся в организме. Процент лимфоцитов ниже 15% свидетельствует об ослаблении иммунной системы.

Снижение уровня лимфоцитов часто сопровождает:

• лейкемию; 
• сепсис;
• инфекцию ВИЧ;
• пневмонию;
• туберкулез;
• некротический панкреатит;
• вирусный гепатит;
• уремию;
• волчанку; 
• апластическую анемию.

Бывает, что лимфопения — один из симптомов некоторых наследственных заболеваний: синдрома Вискотта-Олдрича или синдрома Ди Джорджа. Кроме того, пониженное количество лимфоцитов может свидетельствовать о возникновении врожденных иммунодефицитов, особенно когда оно обнаруживается у младенцев и маленьких детей.

Снижение уровня лимфоцитов также — типичный симптом некоторых видов рака, особенно влияющих на кроветворную систему. Очень низкие уровни лимфоцитов возникают при лейкемии и лимфоме.

Повышенные лимфоциты в анализах крови

Концентрация лимфоцитов выше нормы также может свидетельствовать о заболевании. Такое состояние является следствием:

• инфекции (например, вирусные, бактериальные);
• новообразования в кроветворной или лимфатической системе;
• аутоиммунного расстройства.

Повышенный уровень лимфоцитов в крови, т.е. лимфоцитоз, наблюдается прежде всего при течении инфекционных заболеваний, например:

• грипп;
• ветряная оспа;
• туберкулез;
• свинка;
• краснуха;
• бруцеллёз;
• герпес;
• мононуклеоз.

Длительное сохранение лимфоцитоза может свидетельствовать о наличии хронического лимфоцитарного лейкоза, других заболеваний крови или болезни Вальденстрема.

Симптомы повышенного уровня лимфоцитов зависят от заболевания, способствующему возникновению этого состояния. К возможным заболеваниям относятся:

• лимфоцитарный лейкоз, СПИД (ВИЧ);
• инфекционный мононуклеоз;
• множественная миелома;
• туберкулез;
• системный васкулит;
• коклюш.

Ситуация, при которой диагностируется слишком высокий уровень лимфоцитов, всегда требует углубленной диагностики и врачебной консультации.

Причины и последствия слишком высокого и слишком низкого уровня лимфоцитов в анализах крови

Изменения количества лимфоцитов в крови оказывают значительное влияние в первую очередь на уровень иммунитета и могут влиять на увеличение частоты заражения и на более тяжелое течение любых инфекционных заболеваний.

Общий анализ крови следует сдавать не реже одного раза в год и каждый раз при таких симптомах, как:

• хроническая усталость и слабость;
• частые инфекции;
• ночная потливость;
• внезапная потеря веса;
• инфильтраты на деснах;
• общее недомогание.

Если результат анализа указывает на уровень лимфоцитов, отличный от нормы, нужно обратиться к врачу и выполнить микроскопию мазка крови, при которой клетки крови просматриваются под микроскопом. Такая оценка лимфоцитов дает возможность обнаружить отклонения в структуре лейкоцитов и определить наличие незрелых клеток крови, свидетельствующих о протекающих болезненных процессах.

Чтобы поддерживать постоянный, адекватный уровень лейкоцитов и оптимальное состояние иммунной системы, гарантирующее эффективную защиту от инфекций, следует:

• заниматься спортом, по возможности на свежем воздухе;
• обогащать меню овощами и фруктами;
• осенью и зимой употреблять продукты, богатые витаминами С и D, цинком, омега-3 кислотами и пробиотики.