Что такое b лимфоидные клетки. Другой лимфоцит. Диффузная крупноклеточная лимфома из В-клеток

2180 0

Нарушение регуляции иммунной системы может приводить к внезапному появлению новообразований, особенно лимфоидных клеток. Это происходит у пациентов с первичными иммунодефицитными заболеваниями, СПИДом и иммуносупрессией после трансплантации органов. При этих состояниях особенно часто развиваются агрессивные В-клеточные лимфомы, часто ассоциированные с вирусом Эпштейна-Барр. В этом подразделе сначала изложены общие черты лимфоидных опухолей, а затем рассказано о специфических свойствах их наиболее важных типов.

Лимфоидный лейкоз и лимфома были изначально отнесены к разным нозологиям на основании клеточной морфологии и клинических данных. Определение «лейкоз» подразумевает, что опухолевые клетки встречаются преимущественно в периферической крови и/или в костном мозге. Лимфома представляет собой твердые массы в лимфатических узлах, селезенке , тимусе или нелимфоидных органах. Иногда одни и те же типы опухолевых клеток могут встречаться во всех указанных местах (лейкоз/лимфома).

В 1996 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендовала использовать классификацию опухолей, основанную на морфологии исходной клетки: В-клетки в противопоставление T/NK (Т-клетки/натуральные киллеры), и степени дифференцировки: незрелые (клетки-предшественники) в противоположность зрелым (периферическим) (табл. 17.4). Считается, что опухоли вырастают из трансформированных лимфоидных клеток, которые останавливаются в своем развитии. Они имеют такие же поверхностные маркеры и многие другие свойства, как и соответствующие нормальные клетки на этой стадии развития.

Опухолевые клетки, однако, могут не продолжать созревание и накапливаться в большом количестве; все они происходят от единого клона (т.е. они моноклональны). Они также будут занимать одни и те же участки и мигрировать теми же путям развития, что и их нормальные двойники, а именно костный мозг для незрелых В-клеток, тимус для незрелых Т-лимфоцитов и т.д.

Анализ ДНК, извлеченной из В- и Т-клеточных опухолей (Саузерн блот), выявляет одинаковый участок связывания и в гене иммуноглобулинов, и гене Т-клеточного рецептора соответственно. Такие данные свидетельствуют, что все опухолевые клетки имеют одинаковую реаранжировку этих генов, что и позволяет судить о моноклональности такого лимфоидного роста. Для определения малой популяции моноклональных клеток перед проведением анализа по методу Саузерн блот может быть использована ПЦР.

Для некоторых лимфоидных новообразований были определены уникальные молекулярные аномалии, которые могут способствовать трансформации этих клеток. Эти молекулярные изменения также внесены в схему классификации. Поскольку классификация ВОЗ основывается в большей степени на природе клеток, чем на клинических проявлениях, лейкозы и лимфомы не различают, если они представлены одинаковыми типами опухолевых клеток. Классификация ВОЗ имеет большое практическое значение, поскольку терапия лейкозов и лимфом часто одна и та же.
В-клеточные новообразования

Лимфобластный лейкоз/лимфома из В-клеток-предшественников

В-клеточный острый лимфобластный лейкоз/лимфома (В-ОЛЛ) затрагивает про- и пре-В-клетки или все незрелые стадии развития В-клеток, что демонстрируется экспрессией поверхностных CD-маркеров и стадией реаранжировки гена lg в каждом индивидуальном случае лейкоза (рис. 17.9). Опухолевые клетки могут экспрессировать маркеры бластов или маркер стволовых клеток CD34 (особенно про-В-клетки), а также «ранние» маркеры В-лимфоцитов: CD10 и CD19. Так же как и нормальные про-В- или пре-пре-В- и пре-В-клетки, соответствующие клетки ОЛЛ экспрессируют терминальную дезоксинуклеотидилтрансферазу (TdT) в ядрах.

Рис. 17.9. Соотношение стадий развития В-клеток с В-клеточными злокачественными опухолями

Экспрессия этого фермента, в норме необходимого для реаранжировки генов lg, отражает тот факт, что эти клетки В-ОЛЛ находятся в процессе генной реаранжировки. Это значит, что они еще не экспрессируют полную молекулу lg на своей поверхности и имеют только цитоплазматические μ-цепи, что соответствует стадии пре-В-клеток. При лечении детей с этим типом лейкоза наиболее эффективна химиотерапия.

Существует также вариант агрессивного незрелого В-ОЛЛ, который является лейкозным двойником лимфомы Беркитта, при котором имеются сходные характеристики транслокации генов. Эти клетки похожи на незрелые В-клетки, только что вышедшие на периферию из костного мозга. Они экспрессируют CD20, обладают «выключенной» TdT, их ген lg полностью реаранжирован, а на клеточной поверхности находятся IgM.

Лимфома/лейкоз Беркитта

Лимфома Беркитта может проявляться и как лейкоз, и как лимфома. Она характеризуется транслокацией онкогена с-тус в локус гена Н-цепи lg или одного из двух генов L-цепей - t(8; 14), t(8; 22) или t(2; 8) (рис. 17.10). Белок с-тус в норме вовлекается в активацию генов для клеточной пролиферации, когда покоящаяся клетка получает сигнал к делению. Транслокация в гены lg приводит к увеличению экспрессии с-тус и активации клеточной пролиферации. Возможно, антигенная стимуляция В-клеток инициирует повышение экспрессии с-тус под контролем гена lg.

Рис. 17.10. Некоторые В-клеточные новообразования, связанные с транслокацией генов в хромосомный локус, кодирующий ген Н-цепи Ig на хромосоме 14

В экваториальной Африке эта лимфома является эндемичной и связана с инфицированием В-клеток вирусом Эпштейна-Барр Лимфома Беркитта - это одна из опухолей, часто развивающихся у пациентов с иммуносупрессией (при СПИДе и медикаментозной иммуносупрессии). В клетках лимфомы Беркитта иногда обнаруживается геном вируса Эпштейна - Барр.

Фолликулярная лимфома

Фолликулярная лимфома представляет собой трансформированные В-клетки, в норме обнаруживаемые в фолликулах лимфатических узлов (рис. 17.11). В-клетки стимулируются антигеном в фолликуле, образуя зародышевый центр. Они могут отвечать на эту стимуляцию пролиферацией, переключением изотипов иммуноглобулинов и дифференцировкой в плазматические клетки. Если их антитела плохо соответствуют этому антигену или имеют к нему низкую аффинность, то клетки подвергаются апоптозу, или программируемой клеточной гибели. При фолликулярных лимфомах ген bcl-2, который продуцирует белок, препятствующий апоптозу, транслоцируется в ген Н-цепи Ig t(14;18) (см. рис. 17.10).

Рис. 17.11. Срез нормального лимфатического узла с указанием участков, вовлекаемых в Т- и В-клеточные лимфомы; ХЛЛ/ЛМЛ, лимфома из клеток мантийной зоны и фоликуллярная лимфома происходят из В-клеток

Это приводит к продолжительной экспрессии белка bcl-2, предотвращающего гибель клеток. Фактически, такие В-клеточные новообразования имеют только низкий уровень пролиферации, заболевание отличается длительным хроническим течением. Их фенотип (поверхностные CD-маркеры) соответствует фенотипу у нормальных В-клеток фолликулярного центра: CD19+, CD20+, CD10+ и поверхностные иммуноглобулины.

Лимфома из клеток мантийной зоны

В норме зародышевый центр окружен венцом малых покоящихся В-клеток, которые не ответили на антиген (см. рис. 17.11). Новообразования этих клеток мантийной зоны обладают таким же В-клеточным фенотипом, как и их нормальные двойники, CD19+, CD20+. CD5+, slgM. При многих лимфомах из мантийных клеток происходит транслокация гена bcl-1 в область гена Н-цепи Ig - t(ll; 14), приводящая к избыточной экспрессии белка циклина D1 (см. рис. 17.10). Циклин D1 в норме отвечает за стимуляцию прогрессии клеточного цикла от фазы G1 к фазе S, приводящей к делению клетки. Эта лимфома обладает более высокой пролиферативной активностью и более агрессивным течением, чем фолликулярная.

Лимфома из клеток краевой зоны

Лимфомы из клеток краевой зоны наиболее часто встречаются в лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистой оболочкой (MALT) , и, что интересно, могут быть связаны с хронической антигенной стимуляцией или аутоиммунным заболеванием этого органа. Например, хроническая инфекция Helicobacter pilory желудка может привести к развитию лимфомы желудка, которую, таким образом, можно предотвратить терапией антибиотиками. Сходным образом у пациентов с аутоиммунным тиреоидитом (тupeoидит Хашимото) и аутоиммунным заболеванием слюнных желез (синдром Шегрена) существует высокий риск развития В-клеточной лимфомы в пораженном органе.

Взаимосвязь между этими аутоиммунными заболеваниями или инфекцией и лимфомой позволяет предложить две интересные и не противоречащие друг другу гипотезы. Во-первых, хроническая антигенная стимуляция обеспечивает благоприятную почву для развития В-клеточной лимфомы. В-клетки, в которых гены иммуноглобулинов продолжают подвергаться соматическим мутациям, могут накапливать трансформирующие мутации при продолжительной стимуляции. Во-вторых, дефект в регуляции В-лимфоцитов ввиду то ли внутренних причин, то ли недостаточного подавления их активности Т-лимфоцитами приводит как к аутоиммунному заболеванию, так и, возможно, к лимфоме.

Опухолевые клетки иммунной системы мигрируют по тем же путям, что и их нормальные двойники. Лимфома краевой зоны долгое время остается локализованной, а затем повторяет движение нормальных клеток MALT, перемещаясь в другие участки MALT.

Хронический лимфоцитарный лейкоз/лимфома из малых лимфоцитов

Считается, что хронический лимфоцитарный лейкоз (ХЛЛ) / лимфома из малых лимфоцитов (ЛМЛ) является опухолевым перерождением субпопуляции В-лимфоцитов, известных как В-1-клетки. У некоторых пациентов ее первым клиническим проявлением является лейкоз (с первичным вовлечением крови и костного мозга), тогда как у других больных сначала вовлекаются лимфатические узлы (см. рис. 17.11). Так же как и нормальные В-1-клетки, клетки ХЛЛ/ЛМЛ экспрессируют маркеры зрелых В-клеток CD19 и CD20, а также CD5 и поверхностный IgM.

Хронический В-клеточный лейкоз - это наиболее распространенный лейкоз в Северной Америке и Западной Европе. Особенно часто он встречается у людей старших возрастных групп. Такие больные крайне чувствительны к инфекции, что наводит на мысль о том, что их неопухолевые клетки функционируют недостаточно хорошо. Характерно наличие аутоантител, особенно против эритроцитов, приводящих к развитию гемолитической анемии.

Антитела могут синтезироваться опухолевым клоном или, что бывает чаще, неизмененными В-клетками. Взаимосвязь этих аутоиммунных состояний с лейкозом/лимфомой снова наводит на мысль о том, что лимфоидное новообразование возникает на месте нарушения иммунной регуляции или по причине ее возникновения. Заболевание характеризуется долгим клиническим течением, но возможно и массивное поражение каждого органа, периферической крови и костного мозга опухолевыми клетками.

Диффузная крупноклеточная лимфома из В-клеток

Диффузная крупноклеточная лимфома из В-клеток - это гетерогенная группа лимфом, которые могут возникать de novo на единственном участке и быть формой прогрессии одной из перечисленных медленно растущих лимфом (например, фолликулярной) или следствием плохо контролируемой инфекции вирусом Эпштейна-Барр в организме больных, получающих иммуносупрессивные препараты (например, у ВИЧ-позитивных лиц, больных после трансплантации органов или у пациентов с иммунодефицитом). Во всех случаях клетки экспрессируют В-клеточные маркеры CD19 и CD20 и часто - поверхностный Ig. Одна подгруппа имеет транслокацию bcl-6 - протоонкогена, который в норме действует как супрессор транскрипции некоторых генов, необходимых для нормального развития В-лимфоцитов и зародышевых центров.

Поведение возникших de novo диффузных крупноклеточных В-клеточных лимфом непредсказуемо. Благодаря современному микроанализу кДНК для этих разновидностей опухолей лимфомы разделили на две крупные группы. Это разделение связано с различиями в образцах генной экспрессии (продукция иРНК), причем выявлена корреляция между этими молекулярными образцами и поведением опухоли. Такая молекулярная характеристика должна привести к лучшему пониманию биологии лимфом и разработке практических рекомендаций к лечению.

Взаимосвязь инфекции вирусом Эпштейна-Барр с диффузными крупноклеточными лимфомами из В-клеток и лимфомой Беркитта у пациентов с иммуносуппрессией наглядно показывает, каковы последствия нарушения саморегуляции иммунной системы. Инфекция В-клеток вирусом Эпштейна - Барр (через рецептор вируса CD21) приводит к поликлональной пролиферации В-лимфоцитов. У здоровых индивидуумов В-клетки, инфицированные вирусом Эпштейна-Барр, удаляются из организма цитотоксическими Т-лимфоцитами.

Если Т-клеточный контроль оказывается недостаточным, инфицированные В-лимфоциты продолжают экспансивный рост, и в некоторых из них могут произойти дополнительные мутации, такие как транслокация гена с-тус, что вызовет злокачественную трансформацию клеток и последующий независимый рост. Например, вирус Эпштейна-Барр можно использовать для продления жизни В-клеток в тканевой культуре, в которой В-клетки не являются объектом, контролируемым Т-лимфоцитами. Это также важно в клинической практике: у пациентов, получающих иммуносупрессивную терапию, существует точка, в которой пока еще возможно предотвратить развитие В-клеточной лимфомы, прекратив терапию и разрешив иммунной системе организма сдерживать патологическую В-клеточную пролиферацию. Конечно, это невозможно у больных СПИД.

Опухоли плазматических клеток

Опухолевый рост плазматических клеток может происходить на ограниченном участке (изолированно), приводя к плазмоцитоме или на многих, преимущественно в костях, и тогда он называется множественной или плазмоклеточной миеломой. Как и для нормальных плазматических клеток, фактором роста для миеломных клеток является IL-6.

Опухолевые плазматические клетки могут продолжать синтезировать и секретировать свои продукты - белки, составляющие иммуноглобулины В большинстве случаев эти секретируемые моноклональные белки вызывают у пациента больше проблем, чем сами перерожденные клетки. Депозиты легких цепей, названные амилоидом, могут вызывать недостаточность разных органов, особенно почек. Выделение из мочи некоторых больных множественной миеломой свободных легких цепей иммуноглобулина - белка Бенс-Джонса - позволяет понять их структуру. Эти белки являются моноклональными; они определяются в сыворотке и иногда в моче в виде М-пика в у-области на электро-фореграмме.

Пик выше пограничной полосы формируется вследствие того, что все иммуноглобулины идентичны по размеру и заряду и мигрируют в одно и то же место. В большинстве случаев продуцируются моноклональные IgG; IgA являются следующим наиболее часто обнаруживаемым изотипом иммуноглобулина. Уровни других нормальных Ig у этих пациентов значительно снижаются, что делает их иммуносупрессивными по продукции антител и, таким образом, восприимчивыми к инфекции. До появления развернутой клинической картины миеломы у больных может появляться небольшое количество моноклональных Ig в течение многих лет. Многие пациенты остаются на этой стадии, и заболевание у них не прогрессирует. Маленькие М-пики могут быть обнаружены в ассоциации с другими лимфоидными новообразованиями, такими как ХЛЛ, и даже при неопухолевых состояниях.

Лимфоплазмоцитарная лимфома (макроглобулинемия Вальденстрема)

Лимфоплазмацитарная лимфома/макроглобулинемия Вальденстрема - это новообразование единственного клона В-клеток. При микроскопии оно выглядит как смесь лимфоцитов, плазматических клеток и чего-то промежуточного - лимфоплазмоцитоидных клеток. Опухолевые клетки находятся в лимфатических узлах, костном мозге и селезенке. Хотя эти лимфомы встречаются нечасто, они представляют интерес для иммунологов вследствие гиперпродукции IgM. Крупный размер и высокая концентрация IgM в крови может сочетаться с медленным кровотоком и «засорением» сосудов их агломератами (синдром повышенной вязкости крови). У некоторых пациентов IgM имеют патологическую структуру, вследствие чего при охлаждении они выпадают в осадок (с образованием криоглобулинов) и вызывают расстройства микроциркуляции в конечностях больных (пальцы рук и ног).

Т-клеточные новообразования

Острый лимфобластный лейкоз/лимфома из Т-клеток-предшественников

Острый лимфобластный лейкоз из клеток-предшественников Т-лимфоцитов (Т-ОЛЛ) - это новообразование из незрелых Т-клеток с характеристиками незрелых тимоцитов, остановившихся в своем развитии. Как показано на рис. 17.12, клетки Т-ОЛЛ экспрессируют все Т-клеточные маркеры (CD2, CD5 и CD7), которые появляются на ранних стадиях развития Т-клеток. Некоторые Т-ОЛЛ обладают характеристиками незрелых клеток тимуса и не экспрессируют CD4 или CD8 (т.е. они дважды негативные).

Рис. 17.12. Соотношение стадий развития Т-клеток и злокачественных новообразований из них

Большинство нормальных тимоцитов и клеток Т-ОЛЛ являются более зрелыми, экспрессируя оба маркера: и CD4, и CD8 (дважды позитивные); при этом CD3 на своей поверхности они экспрессируют в небольшом количестве или совсем не экспрессируют (их обозначают как общие тимоциты). В этих клетках еще не завершена реаранжировка генов их Т-клеточного рецептора (TCR) и все еще экспрессируется TdT. Острый лимфобластный лейкоз проявляется в виде лейкоза или тяжелого процесса в тимусе. Лечение не столь успешно, как при В-ОЛЛ.

Новообразования из периферических Т-клеток

Клинические проявления лимфом из периферических Т-клеток разнообразны. Они обнаруживаются там, куда обычно мигрируют Т-клетки, а именно в коже, легких, стенках сосудов, ЖКТ и лимфатических узлах. Они также сохраняют некоторые функции нормальных зрелых Т-клеток. Вследствие этого продукция цитокинов злокачественными клетками приводит к скоплению воспалительных клеток, в том числе эозинофилов, плазмоцитов и макрофагов. Часто лимфы из периферических Т-клеток более агрессивны, чем из В-клеток. Две болезни из этой группы рассмотрим подробнее.

Кожная Т-клеточная лимфома

Если опухоль ограничена пределами кожи, Т-клеточную кожную лимфому часто называют ее исторически сложившимся названием «грибовидный микоз», поскольку раньше считалось, что пациенты страдают от хронической грибковой инфекции, при которой отмечаются восковое перерождение и истончение кожи в течение многих лет. Сейчас понятно, что это кожное заболевание обусловлено инфильтрацией эпидермиса злокачественными СD4+-Т-клетками. В дальнейшем клетки могут распространяться в лимфатические узлы и даже в кровь. Злокачественные Т-клетки, обнаруживаемые в кровотоке, называются клетками Сезари; соответственно, у больного развивается синдром Сезари.

Т-клеточная лимфома/лейкоз взрослых

Т-клеточная лимфома/лейкоз взрослых (ТЛЛВ) представляет собой агрессивное Т-клеточное новообразование. Его описали в 1970-е гг. в одной из областей Японии, где оно являлось эндемичным. Также его обнаружили у обитателей Карибских островов, в некоторых частях центральной Африки и в небольшой области на юго-востоке США. Обычно ТЛЛВ является новообразованием из зрелых СD4+-Т-клеток. Для таких клеток аутокринным фактором роста является IL-2. При ранних попытках терапии показано, что это новообразование временно (несколько месяцев) отвечает на введение антител (названных как анти-Тас); как было выявлено позже, они являются специфичными для ос-цепи рецептора к IL-2 (CD25).

Заболевание вызывается человеческим Т-клеточным лимфотропным вирусом I типа из семейства ретровирусов (human Т cell lymphotropic virus 1 - HTLV-1), который был описан и выделен еще до открытия СПИДа и ВИЧ. Геномная структура провируса похожа на ВИЧ; она тоже содержит регион LTR и кодирует структурные и регуляторные белки, а также вирусные ферменты (обратную транскриптазу, интегразу и протеазу).

Вирусный белок Tax, который трансактивирует транскрипцию HTLV-1 путем связывания с областью LTR, активирует также и клеточные гены, в том числе те, которые кодируют IL-2, α-цепь IL-2R и гормон, подобный паратиреоидному (в обычных условиях не экспрессируется Т-клетками). Поэтому активация провирусной транскрипции связана с активацией и пролиферацией Т-клеток. У пациентов с ТЛЛВ часто отмечают значительно повышенную концентрацию кальция, что является результатом усиленного синтеза паратиреоидподобного гормона

Пути передачи HTLV-1 похожи на пути передачи ВИЧ в том смысле, что он передается через кровь и жидкости тела; наиболее эффективен путь передачи через грудное молоко. Поэтому многие пациенты инфицируются HTLV-1 в младенческом возрасте. Инкубационный период у этого вируса длительный, обычно 20 - 40 лет. В основном вирус инфицирует СD4+-Т-клетки, а также поражает нервную систему. У некоторых пациентов заболевание имеет клинические черты неврологического процесса.

Предметом продолжительной дискуссии является происхождение клеток Рид - Штернберга, поскольку они не экспрессируют маркеров никаких клеточных линий и характеризуются экспрессией только CD15 и CD30. В последних исследованиях с использованием молекулярных технологий была показана возможность реаранжировки генов lg, что подтверждает их происхождение из В-клеточной линии. Открытие гипермутации в генах иммуноглобулинов свидетельствует, что клетки Рид - Штернберга образовались из В-клеток, уже прошедших зародышевый центр. Хотя злокачественные клетки и были идентифицированы как В-клетки, по течению эти лимфомы отличаются от крупноклеточных В-клеточных лимфом, что и является причиной того, что их продолжают классифицировать как самостоятельную нозологию. Лимфомы, таким образом, подразделяют на лимфомы Ходжкина и неходжкинские.

Иммунотерапия

Увеличившиеся знания по биологии лимфом в сочетании с техническими возможностями производства моноклональных антител и белков привели к разработке нового поколения терапевтических средств. В настоящее время химерные и гуманизированные антитела, направленные, в частности, против CD20, широко используются в лечении В-клеточных лимфом. Если применяют только одни антитела («холодное» использование), они могут вызывать уничтожение опухолевых клеток путем их опсонизации при покрытии антителами, а в случае использования конъюгатов этих антител за непосредственное уничтожение клетки отвечают токсины.

Кроме современной химиотерапии дополнительно используют вещества, блокирующие цитокины или цитокиновые рецепторы, необходимые для пролиферации злокачественных клеток. Традиционные средства химиотерапии, которые в основном являются неспецифическими веществами, уничтожают все делящиеся клетки. Технологии, использованные при разработке этих новых специфичных препаратов, также широко применяются при разработке средств для лечения аутоиммунных заболеваний и нелимфоидных онкологических заболеваний, таких как рак молочной железы.

Иммунная система в норме работает как тщательно отрегулированная сеть, отвечающая на патогенные факторы извне, но не причиняющая никакого вреда самой себе. Причем после того как угроза миновала, иммунная система возвращается в более спокойное состояние, но уже обладая памятью о произошедших событиях. Истощение , хроническая стимуляция или возможность неконтролируемого роста одного из компонентов нарушают работу оставшихся элементов. Таким образом, поскольку регулирование в сети нарушено, развитие каждого из трех главных категорий расстройств: иммунодефицита, аутоиммунного заболевания или лимфоидного новообразования, делает возможным развитие еще одного или даже двух типов заболеваний.

Выводы

1. Иммунодефицитные расстройства называются первичными, если причиной заболевания является дефицит, и вторичными, если недостаточность развивается вследствие других заболеваний или в результате лечения.

2. Иммунодефицитные заболевания могут развиваться в результате нарушений развития или функционирования В-клеток, Т-клеток, фагоцитирующих клеток или компонентов комплемента.

3. Иммунодефицитные расстройства вызывают у пациентов предрасположенность к рецидивирующим инфекциям. Тип развивающейся инфекции обычно зависит от того, какое именно звено иммунной системы нарушено. Дефекты гуморального звена иммунитета приводят к повышенной восприимчивости к бактериальным инфекциям; дефекты в клеточно-опосредованном иммунитете - к вирусным и грибковым инфекциям; дефекты фагоцитирующих клеток - к инфекциям пиогенными микроорганизмами, а дефекты в системе комплемента - к бактериальным инфекциям и аутоиммунным расстройствам.

4. Иммунодефициты проявляются одним типом дефектов или расстройств иммунной системы. Другими типами иммунологических расстройств являются нерегулируемая пролиферация В- или Т-лимфоцитов, избыточное образование продуктов лимфоцитарных или фагоцитирующих клеток и нерегулируемая активация компонентов комплемента. Это может приводить к ассоциациям иммунодефицитов с аутоиммунными заболеваниями или злокачественными новообразованиями.

5. Инфицируя и уничтожая СD4+-лимфоциты, ВИЧ вызывает выраженное иммуносупрессивное заболевание, известное как СПИД.

6. Лимфоидные новоообразования иммунной системы развиваются в результате неконтролируемой моноклональной пролиферации, которую можно соотнести с развитием нормальных клеток на определенной стадии дифференцировки. При многих злокачественных лимфоидных новообразованиях обнаруживают специфические хромосомные транслокации, вызывающие нарушения регуляции процессов клеточной пролиферации или смерть. Некоторые из них связаны с инфекциями вирусами, такими как вирус Эпштейна-Барр и HTLV-1, выступающими или как стимуляторы клеточного роста, или как онкогенные вирусы.

Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини

Клетки, принимающие участие в становлении и функционировании иммунной системы, можно разделить на две группы: первую представляют основные клетки лимфоидного комплекса -Т-, В-лимфоциты и их субпопуляции, вторая группа - вспомогательные клетки иммунной системы: макрофаги, дендритные клетки, В-клетки, представляющие антиген в форме, доступной для его распознавания основными клетками системы (антигенпрезентирующие клетки), и стромальные клеточные элементы органов, где происходят процессы созревания (дифференцировки) основных клеток иммунной системы.

Несколько в стороне стоят NK-клетки (нормальные киллерные клетки) - большие бластные, гранулярные лимфоциты. Функционально они не относятся к клеточным элементам специфического иммунитета, поскольку не имеют основного инструмента, который позволил бы им войти в категорию специфических клеточных факторов иммунитета, - антигенраспознающих рецепторов. Их участие в иммунном процессе - неспецифическое разрушение чужеродных клеток (некоторых опухолевых клеток, вирусинфицированных клеток, неродственных трансплантатов).

Основная помощь в делении лимфоцитов на отдельные типы (популяции) и субпопуляции пришла из анализа их поверхностных молекулярных структур (рецепторов, маркеров), определяемых с помощью моноклональных антител.
Поскольку в отдельно взятой молекуле образуется несколько таких антител, выявляющих отличающиеся антигенные детерминанты одной и той же молекулы, и, более того, в разных лабораториях идентичные антитела получили различные обозначения, решено было все обнаруженные антигенные специфичности одной молекулы объединить под общим названием CD-антигены с определенным порядковым номером. Свое обозначение они получили от английского словосочетания «cluster designation». К настоящему времени известно более 150 таких кластеров. Изучая динамику появления CD-антигенов, удалось не только четко разделить все лимфоциты на определенные популяции и субпопуляции, но и проследить процессы дифференцировки лимфоцитов, изменение поверхностных клеточных структур в результате выполнения той или иной функции и выявить предназначение самих CD-антигенов в процессах становления и развития клеточных участников иммунного ответа.

В-клетки
Как уже отмечалось, В-клетки - малые лимфоциты, проходят практически полностью весь путь своего развития в костном мозге.
После прошедших дифференцировок они покидают место основного развития и перемещаются в периферические лимфоидные органы, где заселяют так называемые В-зоны или Т-независимые зоны этих органов. Периферические В-лимфоциты, потенциально способные к выполнению своей защитной функции - синтезу антител, представляют собой сферические клетки диаметром 7 - 9 мкм, с узкой каймой цитоплазмы, гетерохроматиновым бобовидным или округлым ядром, заполняющим практически весь объем клетки. Цитоплазматическая мембрана характеризуется наличием небольших выростов - микроворсинок.

Созревание и функция В-клеток неразрывно связаны с экспрессией на их поверхности самых разнообразных поверхностных молекул, которые обеспечивают им взаимодействие как с другими клетками, так и с лигандами, что и лежит в основе «жизненного обеспечения» этого типа клеток. Особое внимание следует обратить на те поверхностные структуры, которые экспрессируются только на В-клетках. Это в первую очередь поверхностный, или мембранный, иммуноглобулин (slg, или mlg).
При наличии меченых антител к иммуноглобулину легко вычленить В-клетки из общей популяции лимфоцитов. На мембране клетки slg связан с другими молекулярными структурами, образуя В-клеточный антигенраспознающий рецепторный комплекс BCR (от англ. - В cell receptor). Среди них необходимо отметить CD79-a и -Ь, а также CD 19, CD20, CD21, CD81, Leul3. Другая группа антигенов CD характеризуется более широкой клеточной экспрессией. Эти молекулярные структуры встречаются не только на В-клетках и участвуют в таких общих с другими клетками лимфомиелоидного комплекса процессах, как обеспечение дифференцировки, миграции и рециркуляции, костимуляции, клеточного взаимодействия и др.

Т-клетки
Т-клетки практически неотличимы по своей морфологии от В-лимфоцитов. Единственное, подчас трудно уловимое различие касается микроворсинок плазматической мембраны, которые у данного типа клеток выражены несколько слабее по сравнению с В-клетками и напоминают скорее небольшие вздутия цитоплазмы, чем собственно ворсинки.
Как и в случае с В-клетками, единственный достоверный способ отличить Т-клетки от остальных лимфоцитов состоит в регистрации на их поверхности маркеров и в первую очередь тех, которые специфичны только для данного типа лимфоцитов. Среди них главным является Т-клеточный антигенраспознающий рецептор - TCR (от англ. - Т cell receptor), который совместно с дополнительными молекулярными структурами-корецепторами (CD3, CD4, CD8, CD45) образуют Т-клеточный антигенраспознающий комплекс.

Самые первые этапы дифференцировки Т-клеток совершаются в костном мозге. Здесь от общего лимфоидного предшественника происходит дивергенция развития по двум самостоятельным путям: В- и Т-клеточным направлениям. Однако если В-клетки для своего формирования почти полностью довольствуются микроокружением костномозговой ткани, то основным местом развития Т-клеток является тимус. На этом этапе дифференцировки в костном мозге ранние предшественники Т-клеток несут общие антигены с тканью головного мозга: Sca-1 и Sca-2, а также в малом количестве наиболее характерный антиген Т-клеток - CD90 (Thy-1).

Основным антигеном, позволяющим обнаружить ранние предшественники Т-клеток, является Sca-1. Экспрессия антигена Thy-1 слишком слаба, чтобы быть надежным маркером при изучении процессов развития. В тимусе как основном органе формирования фенотипически (но не функционально) зрелых Т-клеток осуществляются главные события, связанные с экспрессией на поверхности тимоцитов основного маркера - рецептора TCR и сопутствующих ему белков, маркеров-корецепторов CD4 и CD8 (молекул, определяющих деление Т-клеток на субпопуляции Т-хелперов и Т-киллеров соответственно). Здесь же происходит усиление экспрессии маркера всех Т-клеток - антигена Thy-1. В тимусе в результате положительной и отрицательной селекции Т-клетки приобретают два существенных свойства: клональность - экспрессию отдельно взятой клеткой и ее потомством TCR только одной определенной специфичности и неспособность реагировать на собственные антигены за счет элиминации клеток, несущих TCR к таким антигенам.

NK-клетки
Среди лимфоцитов периферии имеется популяция, получившая название натуральных киллерных клеток (NK). Характерной особенностью этих лимфоцитоподобных клеток является отсутствие у них структур, способных к специфическому распознаванию антигена, подобных тем, которыми обладают Т- и В-клетки. В то же время они, как и Т-киллеры, разрушают определенную категорию чужеродных клеток, но в отличие от последних неспецифическим образом. Способность к такому лизису объединяет их с активированными макрофагами. В организме NK-клетки составляют около 15 % от всех лимфоцитов.

Наиболее характерными, функционально значимыми молекулами клеточной поверхности NK, обеспечивающими их контакт с чужеродными клетками и последующий лизис этих клеток-мишеней, являются CD56 (NKH1) - изоформа адгезивного белка N-CAM, CD 161 (NKR.P-1), и KAR (от англ. - killer activation receptor). Кроме этих рецепторов как специфических молекулярных структур NK имеются и такие, которые являются общими с другими клетками. Не обладая эффектом киллинга, они способствуют взаимодействию NK с клеткой-мишенью. К ним относится CD 16 (FcyRIII) - низко аффинный рецептор К-клеток (субпопуляции NK), связывающий агрегированный IgGl и IgG3. В реализации цитолиза в качестве вспомогательных структур участвуют также молекулы адгезии: CD11/CD18 (LFA-1, Мас-1, CR4), CD44, CD2 (LFA-2) и др.

Уникальным свойством NK является их способность быть инертными к собственным (аутологичным) клеточным антигенам гистосовместимости при сохранении агрессивности по отношению к клеткам, несущим гомологичные аллоантигены. В иммунологии это явление получило название «метка своего». Значение подобной дискриминационной функции состоит в контроле за возможными мутационными изменениями собственных антигенов. В таком контроле за неизменностью собственных антигенов, по крайней мере тех, которые относятся к молекулам I класса МНС, принимают участие структуры, относящиеся к суперсемейству иммуноглобулинов (см. гл. 5). Среди них: NKB. 1 (распознавание молекулы I класса HLA-B у человека), группа белков KIR (от англ. - killer inhibitory receptor), которые распознают молекулы HLA-C. Белки группы KIR представлены несколькими изоформами, т. е. гены, контролирующие их, образуют целые полигенные семейства. В каждой конкретной клетке экспрессируется только одна из возможных изоформ, что позволяет говорить об определенной клональной организации NK.

Гистогенез NK связан с развитием лимфоцитов вообще и Т-клток в частности. Предполагается, что NK являются ответвлением от самых ранних этапов Т-клеточного пути дифференцировки вкостном мозге. О близости между NK- и Т-клетками говорит ряд фактов: наличие общих маркеров и ростстимулирующих факторов, присутствие предшественников NK в тимусе, функциональная идентичность по конечному результату - разрушение чужеродных клеток, наличие (3-цепи Т-клеточного антигенраспознающего рецептора (TCR) у NK. Незрелые, еще не начавшие экспрессию основных дифференцировочных маркеров-корецепторов CD4- и СБ8-тимоциты (CD4-CD8-) эмбрионального тимуса, попадая в микроокружение селезенки, развиваются в NK-клетки. Из 24 маркеров CD у NK-клеток 5 являются общими только с Т-клетками. В категорию общих маркеров входят, с одной стороны, такой мажорный антиген NK, как CD56, а с другой - специфический антиген Т-киллеров CD8, представленный у NK в формеции этих эволюциоино наиболее древних клеток крайне разнообразны: участие в неспецифическом иммунном ответе, удаление отживших и разрушенных клеток собственного организма (функция мусорщика), специфический иммунный ответ в качестве презентирующей антиген клетки, выполнение функции цитотоксической клетки, продукция большого арсенала цитокинов и иных эндогенных соединений, регулирующих иммунный процесс.

Морфологически макрофаги детально охарактеризованы. Они представляют собой крупные полиморфные клетки диаметром 15 - 25 мкм, с ядром неправильной формы, имеющим тонко структурированный хроматин. Зрелые макрофаги подразделяются на подвижные, мигрирующие в очаги воспаления, места тканевой деструкции, и резидентные, локализованные в отдельных органах и тканях. К резидентным макрофагам относятся гистиоциты соединительной ткани, звездчатые ретикулоэндотелиоциты печени (купферовские клетки), альвеолярные макрофаги легких, макрофаги костного мозга, макрофаги селезенки и лимфатических узлов, клетки микроглии нервной системы.

Гистогенез макрофагов, как и других клеток лимфомиелоидного комплекса, начинается от стволовой кроветворной клетки костного мозга. Весь путь развития макрофагов проходит под влиянием клеточных и гуморальных факторов микроокружения. Первый этап дифференцировки приводит к образованию клетки-предшественницы для всех ростков миелоидного пути развития. На этом этапе действуют в первую очередь интерлей-кин-3 (ИЛ-3) и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ). Эти же факторы оказывают влияние и на последующие этапы дифференцировки, приводящие к образованию общего предшественника макрофагов и гранулоцитов, монобластов, промоноцитов. При образовании моноцитов определенная роль принадлежит ИЛ-6. Костномозговой путь развития завершается образованием промоноцита, который, мигрируя в кровь, трансформируется в моноцит. В крови моноцит в качестве самостоятельной клетки существует около 2 -6 ч, после чего мигрирует в периферические органы, где через стадию незрелого макрофага завершает свой путь развития, превращаясь в зрелую, не способную к пролиферации форму.

Среди мембранных белков макрофаги в отличие от других клеток имеют рецепторы ко всем классам иммуноглобулинов (CD 16, CD23, CD32, CD64). Важными для макрофагов как антигенпрезентирующих клеток являются корецепторы CD80 и CD86, хотя их полноценная экспрессия начинается только после стимуляции клеток. Два рецептора - CD1 lb/CD18 и CDllc/CD18 - существенны не только для связи с компонентами комплемента, но и для распознавания опсонизированных микробных и иных клеток, что приводит к эффективному их поглощению макрофагами. Для полноценной реализации своей основной функции - поглощения микробных тел, важен также рецептор CD 14, взаимодействующий с липополисахаридами бактерий. При взаимодействии с межклеточным матриксом и другими клетками макрофаги используют рецепторы, относящиеся к группе интегринов, например CD1 la/CD18, CD1 lb/ CD18, CD49 и др. Являясь активными эффекторными и регуляторными клетками в проявлении как неспецифического, так и специфического иммунного ответа, макрофаги обладают также набором рецепторов к цитокинам и другим биологически активным соединениям.

Дендритные клетки
Значительная роль на начальных этапах формирования специфического иммунного ответа принадлежит дендритным клеткам (ДК), способным представлять антиген в иммуногенной форме и сохранять его для ускоренного развития вторичного иммунного ответа, т.е. поддерживать иммунологическую память. Различают несколько типов дендритных клеток. Основными являются дендритные клетки тимуса, лимфатических узлов, слизистых оболочек, а также зародышевых центров - мест концентрации В-лимфоцитов в лимфоидной ткани. Предполагается, что клетки Лангерганса (белые отростчатые эпидермоциты) и вуалевые клетки лимфы представляют собой предшествующие, этапные формы дендритных клеток тимуса и лимфатических узлов. В то же время дендритные клетки зародышевых центров рассматриваются как самостоятельная субпопуляция локального происхождения.

Основной морфологической характеристикой всех дендритных клеток является наличие длинных выростов цитоплазмы (отсюда и название клеток - древовидный, ветвящийся). В строме лимфоидных органов эти клетки прочно фиксированы и окружены контактирующими с ними лимфоцитами. Гистогенез дендритных клеток точно не охарактеризован. Ясно только то, что они, за возможным исключением фолликулярных дендритных клеток, имеют костномозговое происхождение. При этом требуется дальнейшее внимательное изучение их полного пути развития. Клетки, ткани и органы иммунной системы входят в состав лимфомиелоидного комплекса. Комплекс включает костный мозг, тимус, селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань, ассоциированную с кишечником, соединительную ткань. Одна из определяющих функций комплекса состоит в обеспечении кроветворения (миелопоэза) и образовании клеток иммунной системы (лимфопоэза). Клетки крови (эритроциты, мегакариоциты, гра нулоциты, моноциты) и лимфоциты имеют общего родоначального предшественника - стволовую кроветворную клетку, локализованную в костном мозге. Однако на самом раннем этапе костномозговой дифференцировки происходит дивергенция общего стволового элемента на стволовую клетку для миелопоэза и стволовую клетку для лимфопоэза. Именно с данного момента лимфоидная (иммунная) система вступает в самостоятельный ранг, при этом ее автономия не означает полного разрыва с другими функциональными системами организма. Объединяющим моментом является в первую очередь набор общих регуляторных молекул (цитокинов, гормонов, медиаторов нервной системы и т.д.).

Широкое распространение по организму клеток лимфоидной системы роднит ее с кровеносной системой. «Оккупация» организма лимфоцитами проявляется в формах организации лимфоидной ткани: наличии диффузной инфильтрации лимфоцитами различных тканевых образований, скопления лимфоцитов в слизистых покровах, разветвленной сети лимфатических узлов и соединяющих их сосудов. Основные клетки иммунной системы - это Т- и В-лимфоциты, NK-клетки, макрофаги, дендритные клетки. Каждый из этих клеточных типов имеет свое, свойственное лишь ему сочетаниеповерхностных рецепторов и маркеров, что позволяет дифференцировать их не только морфологически, но и по особенностям экспрессии поверхностных молекул.

Лимфоциты - ключевые клетки адаптивного иммунитета. Они несут антигенраспознающие рецепторы и выполняют основные эффекторные и регуляторные функции. Лишь естественные киллеры, или NK-клетки, не способны распознавать индивидуальные антигены и относятся к клеткам врожденного иммунитета, занимая в нем обособленное место. К клеткам врожденного иммунитета или к «промежуточной зоне» между врожденным

и адаптивным иммунитетом относят также у8Т-, NKT-, В1- клетки, а также В-лимфоциты маргинальной зоны селезенки. Тем не менее, учитывая общность происхождения этих лимфоцитов и «классических» Т- и В-клеток, рассмотрим их в разделе, посвященном адаптивному иммунитету.
В главе 1 были приведены основные характеристики лимфоцитов и в общих чертах охарактеризована их роль в иммунитете. Лимфоциты - клетки малого размера (6-8 мкм), имеющие округлую форму с большим бобовидным ядром, занимающим почти всю клетку, и слабо выраженной цитоплазмой, бедной гранулами. Однако морфология не может служить специфичным и надежным признаком для идентификации лимфоцитов, поскольку сходной морфологией обладают и другие клетки в период функционального покоя (например, кроветворные стволовые клетки). Специфическим признаком Т- и В-лимфоцитов является наличие на их поверхности антигенраспознающих рецепторов. Популяции Т- и В-кле- ток имеют клональную структуру: в процессе дифференцировки каждая клетка приобретает рецептор уникальной специфичности. При встрече с антигеном и активации лимфоциты пролиферируют, образуя клон, каждая клетка которого несет рецептор точно такой же специфичности, что и «материнская» клетка. Клетки разных клонов отличаются по структуре и специфичности антигенраспознающих рецепторов. Напомним, что Т-лим- фоциты дифференцируются в тимусе, а В-лимфоциты развиваются у птиц в бурсе (сумке) Фабриция, а у млекопитающих - в костном мозгу.
Наиболее общие свойства и маркеры клеток, принадлежащих к основным популяциям лимфоцитов, а также внутриклеточные факторы, определяющие их дифференцировку (дифференцировочные факторы), представлены в табл. 3.10 и на рис. 3.35. На рис. 3.36 показана сравнительная характеристика мембранного фенотипа зрелых Т- и В-лимфоцитов.
Таблица 3.10. Характеристика основных популяций лимфоцитов человека

Признак	В-лимфоциты	Т-лимфоциты	NK-клетки
Органы, в которых развиваются клетки	Костный мозг	Тимус	Костный мозг
Рецептор для антигена	В-клеточный рецептор	Т-клеточный рецептор (ар или у8)	Нет
Распознаваемые молекулы	Свободный антиген	Пептиды или липиды в составе молекул гистосовместимости	Стрессорные молекулы, молекулы главного комплекса гистосовместимости
Основные мембранные маркеры	CD19, мембранный иммуноглобулин (менее специфичны CD20, CD21, CD72)	Комплекс CD3- TCR (менее специфичны CD2, CD7)	CD56 (менее специфичны NKG2, KIR и др.)
Маркеры субпопуляций	CD5, CD43	CD4, CD8	CD16
Содержание в крови, %	10-18	65-75	10-20
Рециркуляция	Слабая	Сильная	Отсутствует

Рис. 3.35. Ранние этапы дифференцировки Т- и В-лимфоцитов с указанием дифферен- цировочных факторов и мембранных маркеров. Эллипсы означают клетки (указаны их мембранные маркеры), в прямоугольниках указаны дифференцировочные факторы

Рис. 3.36. Мембранные маркеры Т- и В-клеток. Мембранные молекулы отмечены линиями, пересекающими круг. Цветом выделены разные функциональные группы молекул

по биологии

«Лимфоидные клетки»

Ежесуточно в первичныхлимфоидных органах — тимусе и постнатальном костном мозге — образуется значительное количество лимфоцитов. Часть этих клеток мигрирует из кровотока во вторичные лимфоидные ткани — селезенку, лимфатические узлы и лимфоидные образования слизистых оболочек. В организме взрослого человека содержится примерно 10 12 лимфоидных клеток и лимфоидная ткань в целом составляет приблизительно 2% обшей массы тела. При этом на лимфоидные клетки приходится примерно 20% циркулирующих с кровотоком лейкоцитов. Многие зрелые лимфоидные клетки относятся к долгоживущим и могут многие годы существовать в качестве клеток иммунологической памяти.

Лимфоциты морфологически разнообразны

В обычном мазке крови лимфоциты различаются как по размерам, так и по морфологии. Варьирует соотношение величина ядра: величина цитоплазмы, а также форма самого ядра. В цитоплазме некоторых лимфоцитов могут содержаться азурофильные гранулы.

При световой микроскопии мазков крови, окрашенных, например, гематологическим красителем Гимза, можно обнаружить два морфологически различных типа циркулирующих лимфоцитов: первый — относительно мелкие клетки, в типичном случае лишенные гранул, с высоким соотношением Я:Ц — и второй — более крупные клетки с меньшим соотношением Я.Ц, содержащие в цитоплазме гранулы и известные как большие гранулярные лимфоциты.

Покоящиеся Т-клетки крови

Большая часть их экспрессирует бв-Ф-клеточные рецепторыи может иметь один из двух описанных выше типов морфологии. Большинствохелперных Т-клетоки частьцитотоксических Т-лимфоцитовотносятся к малым лимфоцитам, лишенным гранул и имеющим высокое соотношение Я:Ц. Кроме того, в их цитоплазме присутствуют особая структура, названная тельцем Голла, — скопление первичных лизосом возле липидной капли. Тельце Голла легко выявить при электронной микроскопииили цитохимически, методом определения лизосомных ферментов. Менее 5% Тх-клеток и примерно половина Тц имеют другой тип морфологии, характерный для БГЛ, с рассеянными по цитоплазме первичными лизосомами и хорошо развитым комплексом Гольджи. Интересно, что у мыши нет цитотоксических Т-клеток, сходных по морфологии с БГЛ.

Признаки больших гранулярных лимфоцитов свойственны также еще одной субпопуляции Т-лимфоцитов, а именно Т-клеткам с гд-рецепторами. В лимфоидных тканях эти клетки имеют дендритнуюморфологию;при культивировании in vitro они способны прикрепляться к подложке, принимая в результате разнообразную форму.

Неактивированные В-клетки крови.Эти клетки не содержат тельца Голла и морфологически не сходны с большими гранулярными лимфоцитами; их цитоплазма в основном заполнена рассеянными монорибосомами.В кровотоке иногда можно наблюдать активированные В-клетки с развитым шероховатым эндоплазматиче-ским ретикулумом.

НК-клетки Нормальные киллерные клетки, подобно гд-Ф-клеткам и одной из субпопуляций Тц, имеют морфологию БГЛ. Однако при этом в их цитоплазме больше азурофильных гранул, чем у гранулярных Т-клеток.

Лимфоциты экспрессируют особые у каждой субпопуляции поверхностные маркеры

На поверхности лимфоцитовприсутствует множество разнообразных молекул, которые могут служить меткамиразличных субпопуляций. Значительная часть этих клеточных маркеров в настоящее время легко идентифицируется с помощью специфических моноклональных антител. Разработана систематизированная номенклатура маркерных молекул; в ней группы моноклональных антител, каждая из которых специфически связывается с определенной маркерной молекулой, обозначены символом CD. За основу CD-номенклатуры принята специфичность прежде всего мышиных моноклональных антител к лейкоцитарным антигенам человека. В создании этой классификации участвуют многие специализированные лаборатории разных стран. Для ее обсуждения проведена серия международных рабочих встреч, на которых удалось определить характерные наборы образцов моноклональных антител, связывающихся с различными популяциями лейкоцитов, а также молекулярные массы выявляемых при этом маркеров. Моноклональные антитела совпадающей специфичности связывания объединяют в одну группу, присваивая ей номер в системе CD. Однако в последнее время принято таким образом обозначать не группы антител, а маркерные молекулы, распознаваемые данными антителами

В дальнейшем молекулярные маркеры стали классифицировать в соответствии с информацией, которую они несут об экспрессируюших их клетках, например:

Популяционные маркеры, которые служат характерным признаком данного цитопоэтического ряда, или линии; пример — маркер CD3, выявляемый только на Т-клетках;

Дифференцировочные маркеры, экспрессируемые временно, в процессе созревания; пример — маркер CD1, который присутствует на развивающихся тимоцитах, но не на зрелых Т-клетках;

Маркеры активации, такие как CD25 — низкоаффинный Т-клеточный рецептор для фактора роста, экспрессируемый только на Т-клетках, активированных антигеном.

Иногда такой подход к классификации маркеров весьма полезен, однако не всегда он возможен. У некоторых популяций клеток маркер активации и маркер дифференцировки — это одна и та же молекула. Например, CD 10, присутствующий на незрелых В-клетках, исчезает при созревании, но появляется вновь при активации.

Кроме того, маркеры активации могут постоянно присутствовать на клетках в низкой концентрации, но в более высокой — после активации. Так, под действием ИФу возрастает экспрессия молекул главного комплекса гистосовместимостикласса II на моноцитах.

Клеточные маркеры образуют несколько семейств

Компоненты клеточной поверхности относятся к различным семействам, гены которых произошли, вероятно, от нескольких предковых. Маркерные молекулы из разных семейств различаются по структуре и образуют следующие основные группы:

Суперсемейство иммуноглобулинов, включающее молекулы, близкие по строению к антителам; к нему относятся CD2, CD3, CD4, CD8, CD28, молекулы МНС классов I и II, а также многие другие;

Семейство интегринов — гетеродимерных молекул, образованных а- и в-цепями; существует несколько подсемейств интегринов; все члены одного подсемейства имеют общую в-цепь, но разные, уникальные в каждом случае, б-цепи; в одном из подсемейств ф 2 -ин-тегрины) в-цепь представляет собой маркер CDI8. В комбинации с CDI la, CDI lb, CDI Ic или aD он образует соответственно лимфоци-тарные функциональные антигены LFA-1, Мас-1и с 150, 95и молекулы клеточной поверхности быв 9 , часто выявляемые на лейкоцитах. У второго подсемействав-цепь представляет собой маркер CD29; в сочетании с различными б-цепями он образует маркеры поздней стадии активации;

Селектины, экспрессируемые налейкоцитахили на активированных клетках эндотелия. Они обладают лектиноподобной специфичностью в отношении Сахаров в составе высокогликозилированных мембранных гликопротеинов; к селектинам относится, например, CD43;

Протеогликаны, имеющие ряд глюкозаминогликановых участков связывания; пример — хондроитинсульфат.

Другие семейства клеточных маркеров — это суперсемейство рецепторов для фактора некроза опухолейи фактора роста нервов, суперсемейство лектинов С-типа, включающее, например, CD23, а также суперсемейство многодоменных трансмембранных рецепторных белков, в которое входит рецептор для ИЛ-6.

Следует подчеркнуть, что маркеры, экспрессируемые лимфоцитами, можно обнаружить и на клетках иных линий. Так, CD44 часто выявляется на клетках эпителия. Молекулы клеточной поверхности можно выявить с помощью флуоресцирующих антител, используемых в качестве зондов. На этом подходе основан метод проточной иммунофлуоресцентной цитометрии, позволяющей сортировать и подсчитывать клетки в зависимости от их размеров и параметров флуоресценции. С помощью этого метода удается проводить детальную сортировку популяций лимфоидных клеток.

Т-клетки различаются по своим антигенраспознающим рецепторам

Маркером, характеризующим линию Т-клеток, служит Т-клеточный рецептор для антигена. Имеется два различных типа ТкР, и тот и другой — гетеродимеры из двух соединенных ди-сульфидными связями полипептидных цепей. ТкР первого типа образован цепями б и в, второго типа, сходный по структуре — цепями г и д. Оба рецептора ассоциированы на клеточной поверхности с пятью полипептидами СОЗ-комплекса, образуя вместе с ним рецепторный комплекс Т-клетки. Примерно 90—95% Т-клеток в крови представляют собой бв-Ф-клетки, остальные 5—10% — гд-Ф-клетки.

бв-Ф-клетки различаются в свою очередь по экспрессии CD4 или CD8

бв-Ф-клетки подразделяются на две различные, неперекрывающиеся субпопуляции: клетки одной из них несут маркер CD4 и в основном «помогают» в осуществлении иммунного ответа или «индуцируют» его, клетки другой несут маркер CD8 и обладают преимущественно цитотоксической активностью. Т-клетки CD4 + распознают антигены, к которым они специфичны, в ассоциации с молекулами МНС класса II, тогда как Т-клетки CD8 + способны узнавать антигены в ассоциации с молекулами МНС класса 1. Таким образом, возможность взаимодействия Т-клетки с клеткой другого типа зависитот присутствия на первой маркера CD4 или CD8. Небольшая часть бв-Ф-клеток не экс-прессирует ни CD4, ни CD8. Подобным же образом «дважды отрицательны» большинство циркулирующих гд-Ф-клеток, хотя некоторые из них все же несут CD8. Напротив, большая часть гд-Ф-клеток в тканях экспрессирует этот маркер.

бв-Ф-клетки CD4 + и CD8 + подразделяются на функционально различные субпопуляции

Как отмечено выше, примерно 95% Т-клеток CD4 + и 50% Т-клеток CD8 + морфологически представляют собой малые негранулярные лимфоциты. Эти популяции можно дифференцировать дальше по фенотипической экспрессии CD28 и CTLA-4 на функционально различные субпопуляции. Экспрессируемый Т-клетками CD4 + маркер CD28 обеспечивает передачу кос-тимулирующего сигнала активации при распознавании антигена.Лигандами CD28 служат молекулы В7-1и В7-2на АПК. Гомологичную CD28 молекулу CTLA-4 Т-клетки CD4 + начинают экспрессировать после активации. CTLA-4 связывается с теми же лигандами, что и CD28, тем самым ограничивая активацию. Кроме того, бв-Ф-клетки экспрессируют различные изоформы общего лейкоцитарного антигена, CD45. Считается, что CD45RO, а не CD45RA, связан с клеточной активацией. Для выделения функционально различных субпопуляций бв-Ф-клеток используют также другие критерии, в частности экспрессию клеточных маркеров нормальных киллерных клеток, выявляемых на 5—10% циркулирующих Т-клеток. Эти клетки образуют ИЛ-4, но не ИЛ-2, и дают слабый пролиферативный ответ на антигены и митогены.

бв-Ф-лимфоциты можно классифицировать также по профилю цитокинов

ГД-Ф-клетки относительно часто встречаются в эпителии слизистых оболочек, но представляют лишь минорную субпопуляцию среди циркулирующих Т-клеток. У мыши почти все внутриэпи-телиальные лимфоциты относятся к гд-Ф-клеткам, экспрессирующим CD8 - маркер, который отсутствует на большинстве циркулирующих гд-Ф-клеток. Как установлено, гд-Ф-клетки CD8 + обладают особым репертуаром Т-клеточных рецепторов, специфичных к определенным бактериальным и вирусным антигенам. Согласно современной точке зрения, эти клетки могут играть важную роль в защите слизистых оболочек организма от инфекции.

Т-клетки обладают рядом общих маркеров с клетками других линий

До сих пор описывали клеточные маркеры и антигенспецифичные рецепторы, характерные для отдельных субпопуляций Т-лимфоцитов. Однако ряд молекул экспрессируется на поверхности всех Т-клеток, а также на клетках других линий. Хороший пример — рецепторы для эритроцитов барана. В норме молекула CD2, связываясь с соответствующими лигандами, принимает участие в процессе активации Т-клеток вместе с ТкР — CD3-комплексом и другими гликопротеинами в составе мембран. Вместе с тем CD2 выявляется также у 75% НК-клеток CD3 - . Другая участвующая в Т-клеточной активации молекула — это маркер CD5, экспрессируемый на всех Т-клетках и на одной из субпопуляций В-клеток. Молекула CD5 может связываться с CD72, но вопрос о ее роли в качестве физиологического лиганда В-клеток остается открытым. Маркер CD7 присутствует почти на всех НК- и Т-клетках. Полный перечень Т-клеточных CD-маркеров, часть которых экспрессируется и на других клетках гемопоэтического происхождения, приведен в приложении. Т-клетки мыши экспрессируют маркеры, сходные с обнаруженными на Т-клетках человека.

Супрессорные Т-клетки

Получены очевидные функциональные доказательства существования антигенспецифичных супрессорных Т-клеток, однако эти клетки, по-видимому, не составляют отдельной субпопуляции Т-клеток с исключительно супрессивной функцией. Доказано также, что Т-клетки. как CD4 + , так и CD8 + , способны подавлять иммунный ответ либо путем прямого цитотоксического действия на антигенпрезентируюшие клетки, либо путем выделения «супрессивных» цитокинов, либо путем передачи сигнала отрицательной регуляции, либо посредством идиотип-антиидиотипических сетевых взаимодействий.

От 5 до 15% циркулирующих с кровью лимфоидных клеток — это В-лимфоциты, выявляемые по наличию поверхностных иммуноглобулинов. Молекулы Ig синтезируются конститутивно; они встроены в цитоплазматическую мембрану клетки и функционируют как антигенспецифичные рецепторы. Такие рецепторы можно определить на клеточной поверхности, используя меченные флуорохромом антитела к иммуноглобулину крови экспрессируют IgG, IgA и lgE, но в определенных областях тела такие клетки встречаются с большей частотой; например, В-клеток, несущих.

Лектины — это белки растительного и бактериального происхождения, связывающие углеводы. Некоторые из них способны активировать лимфоциты, перекрестно взаимодействуя с ВкР или ТкР, и служить митогенами. Считается, что митогенная стимуляция лимфоцитов in vitro довольно близко воспроизводит активацию специфическими антигенами. Лектины ФГА и КонА стимулируют Т-лимфоциты мыши и человека. Бактериальный липополисахаридстимулирует В-клетки мыши, а митоген лаконоса вызывает пролиферацию и В-, и Т-клеток человека.

Исследования in vitro с применением этих агентов показали, что активация Т- и В-клеток вызывает синтез цитокинов и рецепторов для них. Взаимодействие цитокинов с рецепторами индуцирует вступление клеток в цикл деленияи их последующее созревание с образованием эффекторных клеток или клеток иммунологической памяти. В условиях in vitro клетки памяти рециркулируют и в итоге расселяются по Т- и В-зависимым областям лимфоидных тканей, где они в дальнейшем остаются, сохраняя готовность к ответу при новой встрече с тем же антигеном.

Сигнал активации передают «вторые посредники»

В результате взаимодействия покоящихся лимфоцитов с антигеном индуцируется цепь биохимических процессов, приводящих к образованию внутри В- или Т-клетки «вторых посредников». Эти посредники ответственны за последующие изменения на уровне генов. Существует несколько основных механизмов активации лимфоцитов, но до конца они пока не ясны. Как в Т-, так и в В-клетках в передаче сигнала активации участвует гуанозинтрифосфат-связывающийбелок, который стимулирует метаболизм фосфатидилинозитола. В результате образуются два вторых посредника — инозитол-1,4,5-трифосфати диацилглицерол. Посредник ЙС3 индуцирует выход ионов Са 2+ из внутриклеточных депо, а ДАГ активирует протеинкиназу С, которая вместе с другими киназами фосфолирует ряд компонентов плазматической мембраны, что приводит к появлению факторов транскрипции и последующей экспрессии определенных генов. Таким образом, сразу после контакта Т-лимфоцитов с антигеном на их поверхности экспрессируется ряд молекул, в том числе gp39 и рецептор для ИЛ-2. Дальнейшие межклеточные взаимодействия с участием этих молекул вызывают пролиферацию и дифференцировку лимфоцитов.

Дифференцировка В-клеток приводит к образованию плазматических клеток и клеток иммунологической памяти

После активации митогеном или антигеном Т- и В-клетки претерпевают характерные ультраструктурные изменения, превращаясь в лимфобла-сты. Впоследствии многие В-лимфобласты созревают в антителообразующие клетки, которые in vivo развиваются затем в окончательно дифференцированные плазматические клетки. В некоторых В-лимфобластах не образуется цистерн шероховатого эндоплазма-тического ретикулума. Такие клетки присутствуют в центрах размножения внутри лим-фоидных фолликулов; они названы центральными клетками фолликула, или центроцитами.

Как показывает световая микроскопия, цитоплазма плазматических клеток базофильна, т. е. обладает сродством к основным красителям. Это свойство цитоплазмы объясняется присутствием в ней больших количеств РНК, обеспечивающей синтез антител на рибосомах шероховатого ЭР. С помошью электронного микроскопа в плазматических клетках можно наблюдать параллельные ряды шероховатого ЭР. Эти клетки редко появляются в кровотоке, составляя не больше 0,1% циркулирующих лимфоцитов. В норме плазматические клетки встречаются только во вторичных лимфоидных органах и тканях, и, кроме того, их довольно много в красном костном мозге. Антитела, образуемые одной плазматической клеткой, обладают одной антигенной специфичностью и принадлежат к одному изотопу иммуноглобулинов. Их можно выявить в цитоплазме этих клеток с помощью меченных флуорохромом антиглобулиновых антител. Плазматические клетки имеют короткую продолжительность жизни; просуществовав лишь несколько дней, они погибают в процессе апоптоза.

Маркеры активации на лимфоцитах

Активация Т- и В-клеток вызывает синтез de novo ряда поверхностных маркеров и увеличение экспрессии других.

К этим маркерам активации относятся молекулы межклеточной адгезии, обеспечивающие более эффективное взаимодействие активированных клеток с другими, а также рецепторы факторов роста и дифференцировки, необходимые для постоянной пролиферации и созревания клеток. Один из них — рецептор для ИЛ-2, экспрессируемый Т-клетками после активации; он состоит из трех субъединиц. В состоянии покоя Т-клетки постоянно экспрессируют г-цепьэтого рецептора, а некоторые из нихобразуют также его в-цепь. Активация вызывает синтез б-субъединицы ИЛ-2Ри образование гетеротримерного высокоаффинного ИЛ-2Р. Временно активация Т-клеток вызывает также экспрессию gp39и рецепторов трансферрина, CD38 и CD69. Эти маркеры появляются в ранней фазе онтогенеза Т-клеток, но исчезают в ходе внутритимусного развития. Поздними маркерами активации Т-клеток человека служат молекулы МНС класса 11. На Т-клетках, в частности Т-клетках иммунологической памяти, экспрессируется как поздний маркер активации CD29. Поэтому функцию «памяти» субпопуляции Т-клеток CD4 + CD29 + можно интерпретировать как индуцированное активацией увеличение числа различных молекул межклеточной адгезии, которые облегчают взаимодействие этих Т-клеток с другими, если организм встречается с данным антигеном вновь.

К маркерам активации В-клеток относятся высокоаффинный ИЛ-2Р и другие рецепторы для факторов роста и дифферецировки, таких как ИЛ-3. ИЛ-4, ИЛ-5 и ИЛ-6. Все эти рецепторы изучены методами молекулярного клонирования и секвенирования. Кроме того, на активированных В-клетках экспрессируются рецепторы трансферринаи в повышенной концентрации мембранные антигены МНС класса II. Экспрессируемый на активированных В-клетках человека и мыши маркер CD23участвует в индукции клеточного деления. Маркер CD38 отсутствует на зрелых В-клетках человека, но обнаруживается на конечной стадии дифференцировки плазматических клеток и клеток центров размножения, а также на В-клетках очень ранних стадий созревания. Молекулы специфического плазмоцитарного антигена-1 найдены на В-клетках человека только в плазмоцитарной стадии их дифференцировки. Клетки иммунологической памяти, выявляемые в центрах размножения внутри вторичных лимфоидных фоликулов, не экспрессируют ни IgD, ни CD22.

К маркерам активации З К-клеток относятся молекулы МНС класса II.

Прохождение иммунокомпетентными клетками антигензависимых и антигеннезависимых стадий развития происходит в разных органах. Уже это обстоятельство указывает на разницу условий, нужных для прохождения этих стадий. Такие условия далеко не исчерпываются действием антигенов.

Они в значительной степени являются результатом взаимодействия между субпопуляциями самих лимфоидных клеток, а также лимфоцитов с нелимфоидными клетками кроветворных органов - макрофагами и стромальными механоцитами.

Лимфоидные клетки и их клетки-предшественники обеспечиваются в органах лимфопоэза нужным для пролиферации, дифференцировки и для распознавания антигенов микроокружением. Микроокружение отличает не только один лимфоидный орган от другого, но и отдельные участки внутри каждого органа. Оно определяет возможность заселения данной территории либо Т-, либо В-клетками, возможность развития на ней либо антителопродуцирующих клеток, либо иммунных лимфоцитов и, наконец, способствует распознаванию антигенов иммунокомпетентными клетками.

Микроокружение , насколько сейчас известно, создают клетки, лишенные иммунологической компетентности. Их воздействие на антигензависимые стадии развития лимфоидных клеток может, поэтому, носить поликлональный характер, т. е. распространяться не только на тс клетки, рецепторы которых комплементарны к присутствующим в данный момент в лимфоидной ткани антигенам. Тем не менее факторы микроокружения не препятствуют, а, наоборот, обеспечивают возможность преимущественного развития тех лимфоидных клеток, от которых зависит специфичность иммунологических реакций на данный антиген.

С функциональной и гистогенетической точки зрения клетки лимфоидной системы могут быть разделены на три отдела (компартмента):
1) стволовые кроветворные клетки костного мозга;
2) клетки-предшественники первичных лимфоэпителиальных органов, зачатки которых закладываются в местах стыковки кишечного эпителия с эктодермальным эпителием жаберных карманов (тимус) или клоаки (фабрициева сумка);
3) лимфоидные клетки вторичных лимфоидных органов (лимфоузлов и селезенки), зачатки которых имеют мезодермальное происхождение (Miller, 1974). Первичные и вторичные лимфоидные органы, хотя и образуют систему, объединенную интенсивными клеточными миграциями, имеют ряд существенных различий. В частности, митотическая активность лимфоидных клеток на территории первичных лимфоидных органов антигеннезависима, а во вторичных лимфоидных органах она стимулируется антигенами.

Гистогенез плазматических клеток и формирование центров размножения имеет место только во вторичных, но не в первичных лимфоидных органах. Первичные лимфоидные органы ноиулируются только стволовыми клетками или их иммунологически некоммитированными потомками (Вернет, 1971); вторичные лимфоидные органы популируются коммитированными иммунокомпетентными клетками: Т-клетками (потомки тимоцитов) и В-клетками (потомки клеток фабрициевой сумки у птиц и ее аналогов у млекопитающих).