Главная

Влияние антител к антигену

По данным нескольких исследовательских групп, антитела к растворимым белковым антигенам не подавляют реакции Т-клеток на инкубированные с антигеном макрофаги. Ранее мы приводили такие же результаты для ДНФ-АМС. В сущности, это весьма загадочный результат, свидетельствующий о том, как мало мы знаем о механизмах процессинга растворимых белковых антигенов в макрофагах и презентации антигенов Т-клеткам. Тому, что антитела к антигену не подавляют ни пролиферации Т-клеток, ни их прикрепления к монослою инкубированных с антигеном макрофагов, было предложено множество объяснений. Весьма интересно рассмотреть эти предложения подробно, поскольку при этом станет ясно, что известно и что неизвестно о механизме процессинга антигена.

Наиболее простое объяснение аналогично тому, которое предлагалось для объяснения нечувствительности инкубированных с антигеном макрофагов к трипсину. Предполагается, что важные в иммунологическом отношении молекулы антигена находятся в участках клетки, недоступных для антител (например, внутри клеток или в глубине липидного бислоя). Процессированный антиген может локализоваться в макрофагах таким образом, что будет недоступен для антител, находящихся в водной фазе. Каким же образом антиген-специфическая Т-клетка «видит» или распознает антиген, если он не находится на поверхности макрофага? Эльнер и др. предложили механизм, названный гипотезой «застежки-молнии» или «телеграфной гипотезой». Предполагается, что антиген «выставляется на обозрение» только при непосредственном физическом контакте макрофага и Т-клетки. Физическое взаимодействие макрофагов и лимфоцитов приводит к такому перераспределению (рекомпартментации) антигена, в результате которого он оказывается на клеточной поверхности. При этом может происходить двухэтапная активация лимфоцита. На первом этапе распознаются Иа-антигены макрофага, а на втором этапе — сам антиген. Хотя эта теория и согласуется с результатами некоторых экспериментальных работ (о чем будет сказано ниже), сейчас накапливается все больше данных в пользу того, что антиген или его фрагменты на самом деле присутствуют на поверхности макрофага в момент первоначального контакта Т-лимфоцита с макрофагом.

Тот факт, что антитела к антигену не способны угнетать функцию Т-ре- цептора, можно объяснить тем, что антитела к антигену распознают разные детерминанты. Рецептор Т-клеток может распознавать фрагменты антигена на поверхности макрофагов после процессинга, тогда как В-клетки (а следовательно, и антитела) распознают эпитоп, определяемый трехмерной структурой нативного антигена. Большинство антисывороток содержат гетерогенную популяцию антител, лишь небольшая часть которых обладает достаточной аффинностью (сродством) к собственным антигенным детерминантам, чтобы успешно подавлять их распознавание Т-клетками.

Имеется множество данных, из которых можно сделать вывод, что в ходе иммунного ответа на сложно устроенный антиген Т-клетки и В-клетки могут распознавать совершенно разные его детерминанты. В пользу этого предположения свидетельствуют некоторые особенности распознавания этими клетками гаптена и носителя. Т-клетки и В-клетки различаются также по тому, как они распознают нативные и денатурированные формы одного и того же антигена. На глобулярном антигене В-клетки распознают преимущественно кон- формационные детерминанты; когда антиген денатурирует, эти детерминанты разрушаются и появляются новые детерминанты, зависящие лишь от последовательности аминокислот, но не от конформации антигена. Т-клетки, напротив, перекрестно реагируют с нативной и денатурированной формами антигена. Логично предположить, что эта кажущаяся перекрестная реактивность обусловлена тем обстоятельством, что Т-клетки распознают лишь процессированный антиген. В то же время, хотя тот факт, что в отличие от В-клеток Т-клетки одинаково эффективно распознают нативный антиген и его денатурированную или химически модифицированную формы, был продемонстрирован во многих исследованиях на разнообразных растворимых белковых антигенах, из этих работ все же нельзя сделать однозначного вывода о том, реагируют ли с нативным и денатурированным антигеном одни и те же Т-клетки или же существуют две разные популяции Т-клеток, распознающих различные формы антигена. Недавно, однако, на популяционном уровне, используя технику самоубийства размножающихся клеток с помощью бромдезоксиуридина и последующего облучения, а также на уровне одиночных Т-клеточных клонов удалось показать, что Т-клетки, распознающие и реагирующие на нативную и денатурипованную формы антигена, составляют в значительной степени одну популяцию.

Из этой серии работ можно сделать вывод, что протеолитическая деградация антигена — важный этап его процессинга. Действительно, процессинг антигена легко объясняет перекрестную реактивность между нативной и денатурированной формами антигена: обе формы антигена в ходе процессинга превращаются в одни и те же небольшие пептиды, распознаваемые по их последовательности. Тот факт, что антитела к антигену не подавляют пролиферации Т-клеток, объясняется, очевидно, способностью антител распознавать преимущественно конформационные антигенные детерминанты.

В пользу этой гипотезы свидетельствовало бы успешное подавление пролиферации Т-клеток антителами к антигену, реагирующими с той самой детерминантой, которую распознают Т-клетки. Для этого можно получить антитела к денатурированным пептидам, а можно исследовать тот исключительный случай, когда Т-клетки распознают конформационные детерминанты на нативной молекуле антигена и не реагируют на изолированные пептиды, т. е. когда Т- и В-клетки реагируют с одной и той же антигенной детерминантой. Этим критериям во многом удовлетворяет характер иммунного ответа на инсулин у морских свинок линии 2. Т-клетки морских свинок, иммунизированных бычьим инсулином, пролиферируют in vitro в ответ на бычий инсулин, но не на инсулин свиньи. Они также не реагируют на изолированную А-цепь бычьего инсулина. Все это указывает на то, что Т-клетки распознают конформационную детерминанту в петле А-цепи (аминокислоты А8—А10). Оказалось, что моноклональные антитела с тем же характером реактивности (реагирующие с бычьим инсулином, но не с инсулином свиньи) тем не менее не ингибируют пролиферативную реакцию Т-лимфоцитов, специфических к бычьему инсулину.

Неспособность антител к антигену подавлять пролиферацию Т-клеток

Антитела	Макрофаги, инкубированные с бычьим инсулином
Антитела	10⁵	5·10⁵
Среда Антитела к петле А-цепи Антитела к инсулину (не реагирующие с петлей А-цепи)	16 000 17 500 19 000	17 000 23 000 20 500

Размножение иммунизированных бычьим инсулином Т-клеток не подавлялось и в том случае, когда активирующие их инкубированные с инсулином макрофаги обрабатывали последовательно моноклональными антителами к бычьему инсулину и Р(аb')2-фрагментами кроличьих антител к мышиным Ig. Предпринимались также попытки повысить стабильность комплекса антиген-антитело одновременным добавлением антител и к А-петле, и к другим детерминантам молекулы бычьего инсулина. И в этом случае они потерпели неудачу.

К сожалению, при интерпретации этой серии исследований возникает осложнение теоретического характера. Остается неясным, действительно ли А-петля — это та самая детерминанта, которая узнается Т-клетками, или же А-петля взаимодействует с Иа-антигеном макрофага, а вовсе не с рецептором Т-клетки. В этом случае А-петля может оказаться недоступной для антител, и Т-клетки могут без затруднений распознавать некие расположенные рядом детерминанты. Итак, до сих пор ни антителами, ни антисывороткой к какому-либо сложному белку или простому пептиду не удалось подавить пролиферативную реакцию Т-клеток на этот белок или пептид. Можно, конечно, предположить, что просто еще никто не нашел «правильных» антител; однако это весьма сомнительно. Даже если не были найдены антитела к той самой детерминанте, которая распознается Т-клетками, то некоторые из реагентов по чисто стерическим причинам должны были бы подавлять распознавание Т-клетками «нужного» им эпитопа на сложной белковой молекуле.