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FcγR功能:免疫復合物攝取、抗原遞呈、T細胞激活
對抗原的攝取,處理,遞呈,繼而激活T細胞,是適應性免疫的關(guān)鍵過(guò)程。T細胞對抗原的有效識別,需要首先攝取抗原,處理抗原,然后在細胞表面MHC分子上遞呈??乖f呈的一個(gè)關(guān)鍵步驟是:將外來(lái)Cargo運送到細胞內隔間,在那里抗原可以被處理并裝載到MHC分子上。FcγR在抗原攝取、處理、遞呈中有重要作用。

FcγR識別IgG Fc段,從而識別Ig-IC(immune complexes,免疫復合物)。

FcγR的類(lèi)別及分布(Nat Rev Immunol . 2020 Oct;20(10):633-643)

遞呈免疫復合物

  1. Ig-IC結合APC表面低親和力的FcγR,

  2. 激活的FcγRs交聯(lián),導致ITAM磷酸化和clathrin介導的FcγR:IgG-IC聚集物的內吞,隨后將IgG-IC轉運到溶酶體

  3. 在溶酶體內,FcγRs和內吞的抗原被蛋白酶降解,最終加載到MHCII類(lèi)復合物、這個(gè)過(guò)程依賴(lài)cathepsin和HLA-DM活性

  4. 黃箭頭:在交叉遞呈的過(guò)程中,通過(guò)FcγR交聯(lián)內化的非“自我”抗原,也可以傳遞到細胞質(zhì)中,在那里它們的處理類(lèi)似于內源性蛋白質(zhì)。由此產(chǎn)生的9-10-aa長(cháng)肽將被納入MHCI類(lèi)蛋白復合物中。

FcRn轉運抗原
新生兒Fc受體(FcRn)的命名的由來(lái):FcRn大鼠將IgG跨腸道上皮從母親轉移到后代,在人類(lèi)則是將IgG跨胎盤(pán)從母親傳給后代。
然而,FcRn的表達并不僅限于新生兒。在成人,FcRn在維持IgG水平和跨上皮屏障的IgG轉運中起著(zhù)關(guān)鍵作用。在腸道上皮屏障處,人類(lèi)FcRn可以將IgG轉運到管腔以結合同源抗原,并回收IgG-IC穿過(guò)腸道屏障,以便隨后由粘膜DCs攝取。
FcRn主要在內體腔(endosomal compartment),與質(zhì)膜之間組成循環(huán)。在細胞內體腔的低pH情況下,FcRn與IgG以高親和力結合,之后再將IgG釋放到中性pH的細胞表面,從而避免IgG被細胞內溶酶體破壞,延長(cháng)循環(huán)中IgG分子的半衰期。

  1. 在腸道中,IgG抗體可以與上皮細胞基底側細胞膜上表達的FcRn結合。這些抗體將被內吞,并在內體的酸性微環(huán)境中以高親和力與FcRn結合。

  2. 在上皮細胞的絨毛面(腸腔側),由于pH更偏中性,因此FcRn對IgG的親和力降低,這些IgG抗體被釋放,與可溶性蛋白抗原結合?;蛘撸ǔ壬^),FcRn可以將單體IgGs送回組織間質(zhì)(IgG回收),這一過(guò)程可以防止酸性隔間的IgG降解,特別是在A(yíng)PC中。

  3. 腸腔Ig-IC結合FcRn,被內吞,通過(guò)內體小泡,穿過(guò)上皮細胞。

  4. 在基底側,Ig-IC被釋放,之后被APC細胞表面的FcγR識別,內吞,處理,進(jìn)行抗原遞呈。


抗原遞呈和T細胞激活



  1. IgG-IC介結合低親和力FcγRs,激活交聯(lián)導致src激酶介導的ITAM磷酸化,誘導下游特異性激酶(lyn,syk)的激活,最終導致PI3K激活,細胞內鈣的增加和細胞的激活。在FcγRIIB的胞內是免疫抑制基序(ITIM),相應信號會(huì )抑制細胞激活。

  2. 細胞激活觸發(fā)APC內的轉錄程序,增強促炎細胞因子(如IL-6、IL-15、IL-10)的表達,以及上調膜結合的共激活分子,包括CD80和CD86。

  3. MHCII-抗原肽-TCR導致T細胞激活,再通過(guò)CD28-CD80/CD86共同刺激信號,增強T細胞激活。

FcγR變異

FcγR的各種遺傳變異會(huì )影響其與不同IgG isotypes的親和力和相互作用,與疾病和治療性抗體的臨床潛力有關(guān)。

SLE是一種慢性自身免疫性疾病,其特征是皮膚和腎等各種器官受損(狼瘡腎炎),經(jīng)常導致嚴重的臨床并發(fā)癥。SLE相關(guān)的易感基因包括1q23染色體上的FcγR位點(diǎn)(包括FcγRII和FcγRIII)。抑制性FcgRIIB中,單氨基酸多態(tài)性FcγRIIBT232最初是在日本SLE患者中發(fā)現的。這種多態(tài)性695T>C,導致FcγRII跨膜域內的非同義替代突變Ile232Thr(I232T).FcgRIIBT232突變可能導致未能激活抑制性FcγRs,反過(guò)來(lái)促進(jìn)ICs的促炎癥反應和增強自身抗體產(chǎn)生。除此之外,其他一些突變也被報道。

小結

FcγR家族為調節IgG包被抗原的抗原呈現提供了一個(gè)關(guān)鍵的控制點(diǎn)。這種控制可以在幾個(gè)階段實(shí)施,如抗原的內化、細胞內抗原的轉運,以及通過(guò)控制導致抗原遞呈的后續信號事件。由FcγR產(chǎn)生的刺激或抑制信號會(huì )導致共刺激分子和細胞因子的調節,從而進(jìn)一步調節對抗原的反應。FcγR遺傳變異發(fā)現的數量越來(lái)越多,這強調了這些途徑對人類(lèi)疾病的重要性。


主要參考文獻
  1. Junker F, Gordon J and Qureshi O (2020) Fc Gamma Receptors and Their Role in Antigen Uptake, Presentation, and T Cell Activation.Front. Immunol. 11:1393

  2. Kerntke C, Nimmerjahn F, Biburger M. There is (Scientific) strength in numbers: a comprehensive quantitation of Fc gamma receptor numbers on human and murine peripheral blood leukocytes. Front Immunol. (2020) 11:118.

  3. Dalby E, Christensen SM, Wang J, Hamidzadeh K, Chandrasekaran P, Hughitt VK, et al. Immune complex–driven generation of human macrophages with anti-inflammatory and growth-promoting activity. J Immunol. (2020) 204:1901382.

來(lái)源:閑談 Immunology2021-07-06

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