CD86 принадлежит к семейству B7 суперсемейства иммуноглобулинов. [9] Это гликопротеин массой 70 кДа , состоящий из 329 аминокислот . Как CD80, так и CD86 имеют консервативный аминокислотный мотив, который образует их домен связывания лиганда . [10] CD86 состоит из Ig-подобных внеклеточных доменов (один вариабельный и один константный), трансмембранной области и короткого цитоплазматического домена, который длиннее, чем у CD80. [11] [12] костимулирующие лиганды CD80 и CD86 можно обнаружить на профессиональных антигенпрезентирующих клетках, таких как моноциты , дендритные клетки и даже активированные В-клетки. Они также могут быть индуцированы на других типах клеток, например, Т-клетках. [13] Экспрессия CD86 более обильна по сравнению с CD80, и при его активации CD86 увеличивается быстрее, чем CD80. [14]
На уровне белка CD86 на 25% идентичен CD80 [15] , и оба они кодируются на человеческой хромосоме 3q13.33q21. [16]
Роль в костимуляции, активации и ингибировании Т-клеток
CD86 и CD80 связываются как лиганды с костимулирующей молекулой CD28 на поверхности всех наивных Т-клеток , [17] и с ингибиторным рецептором CTLA-4 (цитотоксический антиген Т-лимфоцитов-4, также известный как CD152). [18] [19] CD28 и CTLA-4 играют важные, но противоположные роли в стимуляции Т-клеток. Связывание с CD28 стимулирует реакции Т-клеток, тогда как связывание с CTLA-4 ингибирует их. [20]
Взаимодействие между CD86 ( CD80 ), экспрессируемым на поверхности антигенпрезентирующей клетки, и CD28 на поверхности зрелой, наивной Т-клетки необходимо для активации Т-клеток. [21] Чтобы активироваться, лимфоцит должен задействовать как антиген, так и костимулирующий лиганд на одной и той же антигенпрезентирующей клетке. Рецептор Т-клеток (TCR) взаимодействует с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса II , [13] и эта сигнализация должна сопровождаться костимулирующими сигналами, предоставляемыми костимулирующим лигандом. Эти костимулирующие сигналы необходимы для предотвращения анергии и предоставляются взаимодействием между CD80/CD86 и костимулирующей молекулой CD28. [22] [23]
Это взаимодействие белков также необходимо для того, чтобы Т-лимфоциты получали полный сигнал активации, что в свою очередь приводит к дифференциации и делению Т-клеток, выработке интерлейкина 2 и клональной экспансии. [9] [22] Взаимодействие между CD86 и CD28 активирует митоген-активируемую протеинкиназу и фактор транскрипции nf-κB в Т-клетке. Эти белки повышают выработку CD40L (используется при активации В-клеток), IL-21 и IL-21R (используется для деления/пролиферации) и IL-2 , среди других цитокинов. [21] Взаимодействие также регулирует аутотолерантность, поддерживая гомеостаз CD4+CD25+ T-регуляторных клеток , также известных как Tregs. [9]
CTLA-4 — это коингибиторная молекула, которая индуцируется на активированных Т-клетках. Взаимодействие между CTLA-4 и CD80/CD86 приводит к доставке отрицательных сигналов в Т-клетки и уменьшению количества костимулирующих молекул на поверхности клетки. Он также может запускать сигнальный путь, ответственный за экспрессию фермента IDO (индоламин-2,3-диоксигеназа). Этот фермент может метаболизировать аминокислоту триптофан , которая является важным компонентом для успешной пролиферации и дифференциации Т-лимфоцитов. IDO снижает концентрацию триптофана в окружающей среде, тем самым подавляя активацию обычных Т-клеток, а также способствуя функции регуляторных Т-клеток. [24] [25]
И CD80, и CD86 связывают CTLA-4 с более высокой аффинностью, чем CD28. Это позволяет CTLA-4 вытеснять CD28 за связывание CD80/CD86. [23] [26] Между CD80 и CD86, CD80, по-видимому, имеет более высокую аффинность как к CTLA-4, так и к CD28, чем к CD86. Это предполагает, что CD80 является более мощным лигандом, чем CD86, [15] но исследования с использованием мышей с нокаутом CD80 и CD86 показали, что CD86 более важен для активации Т-клеток, чем CD80. [27]
Посредничество Treg
Пути в семействе B7:CD28 играют ключевую роль в регуляции активации и толерантности Т-клеток. Их отрицательные вторые сигналы отвечают за подавление клеточных реакций. По всем этим причинам эти пути рассматриваются как терапевтические мишени. [9]
Регуляторные Т-клетки продуцируют CTLA-4 . Благодаря взаимодействию с CD80/CD86, Tregs могут конкурировать с обычными Т-клетками и блокировать их костимулирующие сигналы. Экспрессия Treg CTLA-4 может эффективно подавлять как CD80, так и CD86 на АПК, [28] подавлять иммунный ответ и приводить к повышенной анергии . [6] Поскольку CTLA-4 связывается с CD86 с более высокой аффинностью, чем CD28, также затрагивается костимуляция, необходимая для правильной активации Т-клеток. [29] В работе группы Сагурачи было показано, что клетки Treg способны подавлять CD80 и CD86, но не CD40 или MHC класса II на ДК, причем это зависит от адгезии. Понижение регуляции блокировалось антителом против CTLA-4 и отменялось, если клетки Treg были дефицитными по CTLA-4. [30]
При связывании с CTLA-4 CD86 может быть удален с поверхности АПК и помещен на клетку Treg в процессе, называемом трогоцитозом . [6] Блокирование этого процесса антителами против CTLA-4 полезно для определенного типа иммунотерапии рака, называемого «терапия рака путем ингибирования отрицательной иммунной регуляции». [31] Японский иммунолог Тасуку Хондзё и американский иммунолог Джеймс П. Эллисон получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2018 году за свою работу по этой теме.
Роль в патологии
Роли как CD80, так и CD86 изучаются в контексте многих патологий. Избирательное ингибирование костимулирующих ингибиторов было исследовано в модели аллергического воспаления легких и гиперреактивности дыхательных путей (AHR). [32] Поскольку первоначальный ответ хозяина на Staphylococcus aureus , особенно иммунный ответ, основанный на Т-клетках, является фактором, способствующим патогенезу острой пневмонии , была исследована роль пути CD80/CD86 в патогенезе. [33] Костимулирующие молекулы также были исследованы в контексте бронхиальной астмы , [34] Treg при раке , [35] и иммунотерапии . [36]
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000114013 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000022901 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Lenschow DJ, Su GH, Zuckerman LA, Nabavi N, Jellis CL, Gray GS и др. (декабрь 1993 г.). «Экспрессия и функциональное значение дополнительного лиганда для CTLA-4». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (23): 11054–8. Bibcode : 1993PNAS...9011054L. doi : 10.1073 /pnas.90.23.11054 . PMC 47920. PMID 7504292.
^ abc Ohue Y, Nishikawa H (июль 2019 г.). «Регуляторные Т-клетки (Treg) при раке: могут ли Treg-клетки стать новой терапевтической мишенью?». Cancer Science . 110 (7): 2080–2089. doi :10.1111/cas.14069. PMC 6609813 . PMID 31102428.
^ Chen C, Gault A, Shen L, Nabavi N (май 1994). «Молекулярное клонирование и экспрессия ранней костимулирующей молекулы Т-клеток-1 и ее характеристика как молекулы B7-2». Журнал иммунологии . 152 (10): 4929–36. doi : 10.4049/jimmunol.152.10.4929 . PMID 7513726. S2CID 22260156.
^ "Ген Энтреза: молекула CD86 CD86".
^ abcd Greenwald RJ, Freeman GJ, Sharpe AH (2005). «Возвращение к семейству B7». Annual Review of Immunology . 23 : 515–48. doi : 10.1146/annurev.immunol.23.021704.115611. PMID 15771580.
^ Yu C, Sonnen AF, George R, Dessailly BH, Stagg LJ, Evans EJ и др. (Февраль 2011 г.). «Распознавание лиганда жесткого тела запускает рецептор цитотоксического Т-лимфоцитарного антигена 4 (CTLA-4)». Журнал биологической химии . 286 (8): 6685–96. doi : 10.1074/jbc.M110.182394 . PMC 3057841. PMID 21156796.
^ Freeman GJ, Borriello F, Hodes RJ, Reiser H, Hathcock KS, Laszlo G и др. (ноябрь 1993 г.). «Раскрытие функциональной альтернативы CTLA-4 контррецептора у мышей с дефицитом B7». Science . 262 (5135): 907–9. Bibcode :1993Sci...262..907F. doi :10.1126/science.7694362. PMID 7694362.
^ Sansom DM (октябрь 2000 г.). «CD28, CTLA-4 и их лиганды: кто что делает и для кого?». Иммунология . 101 (2): 169–77. doi :10.1046/j.1365-2567.2000.00121.x. PMC 2327073. PMID 11012769 .
^ ab Collins AV, Brodie DW, Gilbert RJ, Iaboni A, Manso-Sancho R, Walse B, et al. (август 2002 г.). «Взаимодействующие свойства костимулирующих молекул снова». Immunity . 17 (2): 201–10. doi : 10.1016/s1074-7613(02)00362-x . PMID 12196291.
^ Мир МА (25 мая 2015 г.). Разработка костимулирующих молекул для иммунотерапии заболеваний . Лондон. ISBN978-0-12-802675-5. OCLC 910324332.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Linsley PS, Brady W, Grosmaire L, Aruffo A, Damle NK, Ledbetter JA (март 1991). «Связывание антигена активации В-клеток B7 с CD28 ко-стимулирует пролиферацию Т-клеток и накопление мРНК интерлейкина 2». Журнал экспериментальной медицины . 173 (3): 721–30. doi :10.1084/jem.173.3.721. PMC 2118836. PMID 1847722.
^ Lim TS, Goh JK, Mortellaro A, Lim CT, Hämmerling GJ, Ricciardi-Castagnoli P (2012). "CD80 и CD86 дифференциально регулируют механические взаимодействия Т-клеток с антигенпрезентирующими дендритными клетками и В-клетками". PLOS ONE . 7 (9): e45185. Bibcode :2012PLoSO...745185L. doi : 10.1371/journal.pone.0045185 . PMC 3443229 . PMID 23024807.
^ Linsley PS, Brady W, Urnes M, Grosmaire LS, Damle NK, Ledbetter JA (сентябрь 1991 г.). «CTLA-4 — второй рецептор для антигена активации В-клеток B7». Журнал экспериментальной медицины . 174 (3): 561–9. doi :10.1084/jem.174.3.561. PMC 2118936. PMID 1714933 .
^ Sansom DM, Manzotti CN, Zheng Y (июнь 2003 г.). «В чем разница между CD80 и CD86?». Trends in Immunology . 24 (6): 314–9. doi :10.1016/s1471-4906(03)00111-x. PMID 12810107.
^ ab Dyck L, Mills KH (май 2017). «Иммунные контрольные точки и их ингибирование при раке и инфекционных заболеваниях». Европейский журнал иммунологии . 47 (5): 765–779. doi : 10.1002/eji.201646875 . PMID 28393361.
^ ab Gause WC, Urban JF, Linsley P, Lu P (1995). "Роль сигнализации B7 в дифференциации наивных CD4+ Т-клеток в эффекторные интерлейкин-4-продуцирующие Т-хелперные клетки". Immunologic Research . 14 (3): 176–88. doi : 10.1007/BF02918215 . PMID 8778208. S2CID 20098311.
^ Chen L, Flies DB (апрель 2013 г.). «Молекулярные механизмы костимуляции и коингибирования Т-клеток». Nature Reviews. Иммунология . 13 (4): 227–42. doi :10.1038/nri3405. PMC 3786574. PMID 23470321 .
^ Munn DH, Sharma MD, Mellor AL (апрель 2004 г.). «Лигирование B7-1/B7-2 человеческими CD4+ T-клетками запускает активность индоламин-2,3-диоксигеназы в дендритных клетках». Журнал иммунологии . 172 (7): 4100–10. doi : 10.4049/jimmunol.172.7.4100 . PMID 15034022.
^ Walker LS, Sansom DM (ноябрь 2011 г.). «Возникающая роль CTLA4 как внешнего регулятора Т-клеточных реакций». Nature Reviews. Иммунология . 11 (12): 852–63. doi :10.1038/nri3108. PMID 22116087. S2CID 9617595.
^ Borriello F, Sethna MP, Boyd SD, Schweitzer AN, Tivol EA, Jacoby D, et al. (март 1997). "B7-1 и B7-2 имеют перекрывающиеся, критические роли в переключении классов иммуноглобулинов и формировании зародышевого центра". Immunity . 6 (3): 303–13. doi : 10.1016/s1074-7613(00)80333-7 . PMID 9075931.
^ Walker LS, Sansom DM (февраль 2015 г.). «Сбивающие с толку сигналы: недавний прогресс в биологии CTLA-4». Trends in Immunology . 36 (2): 63–70. doi :10.1016/j.it.2014.12.001. PMC 4323153. PMID 25582039 .
^ Лайтман SM, Атли A, Ли KP (2019-05-03). "Выживание долгоживущих плазматических клеток (LLPC): собираем головоломку". Frontiers in Immunology . 10 : 965. doi : 10.3389/fimmu.2019.00965 . PMC 6510054. PMID 31130955 .
^ Ониши Y, Фехервари Z, Ямагучи T, Сакагучи S (июль 2008 г.). «Foxp3+ естественные регуляторные Т-клетки преимущественно образуют агрегаты на дендритных клетках in vitro и активно подавляют их созревание». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (29): 10113–8. Bibcode : 2008PNAS..10510113O. doi : 10.1073/pnas.0711106105 . PMC 2481354. PMID 18635688 .
^ Chen R, Ganesan A, Okoye I, Arutyunova E, Elahi S, Lemieux MJ и др. (март 2020 г.). «Нацеливание на B7-1 в иммунотерапии». Обзоры медицинских исследований . 40 (2): 654–682. doi :10.1002/med.21632. PMID 31448437. S2CID 201748060.
^ Mark DA, Donovan CE, De Sanctis GT, Krinzman SJ, Kobzik L, Linsley PS и др. (Ноябрь 1998 г.). «Обе костимулирующие молекулы CD80 и CD86 регулируют аллергическое воспаление легких». International Immunology . 10 (11): 1647–55. doi : 10.1093/intimm/10.11.1647 . PMID 9846693.
^ Parker D (июль 2018 г.). «Сигнализация CD80/CD86 способствует провоспалительному ответу Staphylococcus aureus в дыхательных путях». Cytokine . 107 : 130–136. doi :10.1016/j.cyto.2018.01.016. PMC 5916031 . PMID 29402722.
^ Chen YQ, Shi HZ (январь 2006 г.). "CD28/CTLA-4--CD80/CD86 и ICOS--B7RP-1 костимулирующий путь при бронхиальной астме". Аллергия . 61 (1): 15–26. doi :10.1111/j.1398-9995.2006.01008.x. PMID 16364152. S2CID 23564785.
^ Ohue Y, Nishikawa H (июль 2019 г.). «Регуляторные Т-клетки (Treg) при раке: могут ли Treg-клетки стать новой терапевтической мишенью?». Cancer Science . 110 (7): 2080–2089. doi :10.1111/cas.14069. PMC 6609813 . PMID 31102428.
^ Бурк Дж., Хавигер Д. (2018). «Иммуномодулирующие связи партнерства между дендритными клетками и Т-клетками». Критические обзоры по иммунологии . 38 (5): 379–401. doi :10.1615/CritRevImmunol.2018026790. PMC 6380512. PMID 30792568 .
Внешние ссылки
Расположение генома человека CD86 и страница с подробностями гена CD86 в браузере геномов UCSC .
Дальнейшее чтение
Davila S, Froeling FE, Tan A, Bonnard C, Boland GJ, Snippe H и др. (апрель 2010 г.). «Новые генетические ассоциации, обнаруженные в исследовании реакции хозяина на вакцину против гепатита B». Гены и иммунитет . 11 (3): 232–8. doi : 10.1038/gene.2010.1 . PMID 20237496.
Csillag A, Boldogh I, Pazmandi K, Magyarics Z, Gogolak P, Sur S и др. (март 2010 г.). «Окислительный стресс, вызванный пыльцой, влияет как на врожденные, так и на адаптивные иммунные реакции посредством изменения функций дендритных клеток». Журнал иммунологии . 184 (5): 2377–85. doi :10.4049/jimmunol.0803938. PMC 3028537. PMID 20118277 .
Bossé Y, Lemire M, Poon AH, Daley D, He JQ, Sandford A и др. (октябрь 2009 г.). «Астма и гены, кодирующие компоненты пути витамина D». Respiratory Research . 10 (1): 98. doi : 10.1186/1465-9921-10-98 . PMC 2779188. PMID 19852851 .
Mosbruger TL, Duggal P, Goedert JJ, Kirk GD, Hoots WK, Tobler LH и др. (Май 2010 г.). «Масштабный анализ генов-кандидатов спонтанного очищения от вируса гепатита С». Журнал инфекционных заболеваний . 201 (9): 1371–80. doi :10.1086/651606. PMC 2853721. PMID 20331378 .
Bugeon L, Dallman MJ (октябрь 2000 г.). «Костимуляция Т-клеток». American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine . 162 (4 Pt 2): S164-8. doi :10.1164/ajrccm.162.supplement_3.15tac5. PMID 11029388.
Pan XM, Gao LB, Liang WB, Liu Y, Zhu Y, Tang M и др. (Июль 2010 г.). «Полиморфизм CD86 +1057 G/A и риск колоректального рака». DNA and Cell Biology . 29 (7): 381–6. doi :10.1089/dna.2009.1003. PMID 20380573.
Dalla-Costa R, Pincerati MR, Beltrame MH, Malheiros D, Petzl-Erler ML (август 2010 г.). «Полиморфизмы в хромосомных регионах 2q33 и 3q21, включая гены корецепторов и лигандов Т-клеток, могут влиять на восприимчивость к листовидной пузырчатке». Иммунология человека . 71 (8): 809–17. doi :10.1016/j.humimm.2010.04.001. PMID 20433886.
Talmud PJ, Drenos F, Shah S, Shah T, Palmen J, Verzilli C и др. (ноябрь 2009 г.). «Сигналы ассоциации генов для липидов и аполипопротеинов, идентифицированные с помощью HumanCVD BeadChip». American Journal of Human Genetics . 85 (5): 628–42. doi :10.1016/j.ajhg.2009.10.014. PMC 2775832 . PMID 19913121.
Carreño LJ, Pacheco R, Gutierrez MA, Jacobelli S, Kalergis AM (ноябрь 2009 г.). «Активность заболевания при системной красной волчанке связана с измененной экспрессией низкоаффинных Fc гамма-рецепторов и костимулирующих молекул на дендритных клетках». Иммунология . 128 (3): 334–41. doi :10.1111/j.1365-2567.2009.03138.x. PMC 2770681 . PMID 20067533.
Koyasu S (апрель 2003 г.). «Роль PI3K в иммунных клетках». Nature Immunology . 4 (4): 313–9. doi :10.1038/ni0403-313. PMID 12660731. S2CID 9951653.
Kim SH, Lee JE, Kim SH, Jee YK, Kim YK, Park HS и др. (декабрь 2009 г.). «Аллельные варианты генов CD40 и CD40L взаимодействуют, способствуя развитию кожных аллергических реакций, вызванных антибиотиками». Clinical and Experimental Allergy . 39 (12): 1852–6. doi :10.1111/j.1365-2222.2009.03336.x. PMID 19735272. S2CID 26024387.
Liu Y, Liang WB, Gao LB, Pan XM, Chen TY, Wang YY и др. (ноябрь 2010 г.). «Полиморфизмы генов CTLA4 и CD86 и восприимчивость к хронической обструктивной болезни легких». Иммунология человека . 71 (11): 1141–6. doi :10.1016/j.humimm.2010.08.007. PMID 20732370.
Ma XN, Wang X, Yan YY, Yang L, Zhang DL, Sheng X и др. (июнь 2010 г.). «Отсутствие ассоциации между полиморфизмом CD86 +1057G/A и ишемической болезнью сердца». DNA and Cell Biology . 29 (6): 325–8. doi :10.1089/dna.2009.0987. PMID 20230296.
Ишизаки Ю, Юкая Н, Кусухара К, Кира Р, Торису Х, Ихара К и др. (апрель 2010 г.). «PD1 как общий ген-кандидат предрасположенности к подострому склерозирующему панэнцефалиту». Генетика человека . 127 (4): 411–9. doi : 10.1007/s00439-009-0781-z. PMID 20066438. S2CID 12633836.
Чанг Т.Т., Качру В.К., Шарп А.Х. (2002). «Роль пути B7-CD28/CTLA-4 при аутоиммунных заболеваниях». Современные направления в области аутоиммунитета . 5 : 113–30. дои : 10.1159/000060550. ISBN 3-8055-7308-1. PMID 11826754.
Grujic M, Bartholdy C, Remy M, Pinschewer DD, Christensen JP, Thomsen AR (август 2010 г.). «Роль CD80/CD86 в генерации и поддержании функциональных вирусспецифических CD8+ T-клеток у мышей, инфицированных вирусом лимфоцитарного хориоменингита». Журнал иммунологии . 185 (3): 1730–43. doi : 10.4049/jimmunol.0903894 . PMID 20601595.
Quaranta MG, Mattioli B, Giordani L, Viora M (ноябрь 2006 г.). «Иммунорегуляторные эффекты HIV-1 Nef на дендритные клетки и патогенез СПИДа». FASEB Journal . 20 (13): 2198–208. doi : 10.1096/fj.06-6260rev . PMID 17077296. S2CID 3111709.
Schuurhof A, Bont L, Siezen CL, Hodemaekers H, van Houwelingen HC, Kimman TG и др. (июнь 2010 г.). «Полиморфизм интерлейкина-9 у младенцев с респираторно-синцитиальной вирусной инфекцией: противоположный эффект у мальчиков и девочек». Детская пульмонология . 45 (6): 608–13. doi :10.1002/ppul.21229. PMID 20503287. S2CID 24678182.
Bailey SD, Xie C, Do R, Montpetit A, Diaz R, Mohan V и др. (октябрь 2010 г.). «Изменение в локусе NFATC2 увеличивает риск отека, вызванного тиазолидиндионом, в исследовании оценки снижения диабета с помощью рамиприла и розиглитазона (DREAM)». Diabetes Care . 33 (10): 2250–3. doi :10.2337/dc10-0452. PMC 2945168 . PMID 20628086.
Radziewicz H, Ibegbu CC, Hon H, Bédard N, Bruneau J, Workowski KA и др. (март 2010 г.). «Транзиторная экспрессия CD86 на специфичных для вируса гепатита C CD8+ T-клетках при острой инфекции связана с достаточной сигнализацией IL-2». Журнал иммунологии . 184 (5): 2410–22. doi :10.4049/jimmunol.0902994. PMC 2924663. PMID 20100932 .