stringtranslate.com

CD86

Кластер дифференциации 86 (также известный как CD86 и B7-2 ) — это белок, конститутивно экспрессируемый на дендритных клетках , клетках Лангерганса , макрофагах , В-клетках (включая В-клетки памяти ) и других антигенпрезентирующих клетках . [5] Наряду с CD80 , CD86 обеспечивает костимулирующие сигналы , необходимые для активации и выживания Т-клеток . В зависимости от связанного лиганда , CD86 может подавать сигнал для саморегуляции и межклеточной ассоциации или для ослабления регуляции и межклеточной диссоциации. [6]

Ген CD86 кодирует мембранный белок типа I , который является членом суперсемейства иммуноглобулинов . [7] Альтернативный сплайсинг приводит к двум вариантам транскрипта, кодирующим разные изоформы . Были описаны дополнительные варианты транскрипта, но их полноразмерные последовательности не были определены. [8]

Структура

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

Невозможно загрузить изображение
CTLA-4 ингибирует связывание CD86 - CD28, когда активен на Т-регуляторных клетках

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]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000114013 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000022901 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ 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. 
  6. ^ 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. 
  7. ^ 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.
  8. ^ "Ген Энтреза: молекула CD86 CD86".
  9. ^ 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.
  10. ^ 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. 
  11. ^ 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.
  12. ^ Sharpe AH, Freeman GJ (февраль 2002 г.). «Суперсемейство B7-CD28». Nature Reviews. Иммунология . 2 (2): 116–26. doi :10.1038/nri727. PMID  11910893. S2CID  205492817.
  13. ^ ab Murphy K, Weaver C, Janeway C (2017). Иммунобиология Джейнвея (9-е изд.). Нью-Йорк. ISBN 978-0-8153-4505-3. OCLC  933586700.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  14. ^ 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 . 
  15. ^ 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.
  16. ^ Мир МА (25 мая 2015 г.). Разработка костимулирующих молекул для иммунотерапии заболеваний . Лондон. ISBN 978-0-12-802675-5. OCLC  910324332.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  17. ^ 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. 
  18. ^ 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. 
  19. ^ 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 . 
  20. ^ 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.
  21. ^ 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.
  22. ^ ab Coyle AJ, Gutierrez-Ramos JC (март 2001 г.). «Расширяющееся суперсемейство B7: возрастающая сложность костимулирующих сигналов, регулирующих функцию Т-клеток». Nature Immunology . 2 (3): 203–9. doi :10.1038/85251. PMID  11224518. S2CID  20542148.
  23. ^ 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.
  24. ^ 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 . 
  25. ^ 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.
  26. ^ 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.
  27. ^ 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.
  28. ^ 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  . 
  29. ^ 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 . 
  30. ^ 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 . 
  31. ^ 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.
  32. ^ 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.
  33. ^ 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. 
  34. ^ 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.
  35. ^ 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. 
  36. ^ 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

Дальнейшее чтение

В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .