Потенциальная мишень для К-клетки — это экспрессированные на клеточной поверхности вирусные антигены, молекулы МНС и отдельные эпитопы, свойственные опухолевым клеткам. Кроме того, моноциты и полиморфноядерные гранулоциты могут проявлять киллерную активность в отношении нагруженных антителами клеток опухолей. Такие клетки миелоидного ряда, как моноциты и эозинофилы, выполняют, несомненно, важную эффекторную роль в уничтожении нагруженных антителами шистосомул.
Активированные цитокинами клетки-киллеры относятся, вероятно, к НК-клеткам
В иммунологии разрабатывается несколько направлений экспериментальной иммунотерапии рака. Одно из них - это активация интерлейки-ном-2 invitro собственных лимфоцитов больного с последующим их обратным введением. Такие лимфоциты, выделенные из крови или селезенки, получили название активированные цитокинами клетки-киллеры. Они проявляют не рестриктированную по МНС повышенную цитотоксичность и, по-видимому, происходят преимущественно из предшественников, не отличающихся от З К-клеток. Скорее всего, ЛАК — это продукт активации, а не какая-то особая клеточная линия. Способ противоопухолевой иммунотерапии с использованием ЛАК пока проходит этап клинических испытаний.
Цитотоксический эффект клеток-киллеров реализуется либо при контактном взаимодействии с мишенями, либо путем выделения цитокинов и экзоцитоза гранул
Для поражения мишени Тц-, З К- и К-клетки обладают несколькими механизмами воздействия. Один из них — это передача сигналов при непосредственном клеточном контакте через поверхностные структуры, другой — непрямая сигнализация с помощью цитокинов. Кроме того, в цитоплазме многих цитотоксических Т-клеток CD8+ и БГЛ обнаружены гранулы с белками, высвобождение которых вблизи цитоплазматической мембраны клетки-мишени вызывает ее повреждение. Какое из сочетаний этих трех механизмов цитотоксического действия будет использовано в конкретных условиях, зависит от типа цитотоксических клеток, в частности от субпопуляции Тц-клеток.
В гранулах цитотоксических Т-клеток содержатся перфорин и гранзимы
Гранулы НК-клеток и цитотоксических Т-клеток содержат несколько белков, в том числе перфорин и гранзимы. Как только цитотоксическая Т-клет-ка связывается со своей мишенью, гранулы внутри Тц перемещаются к тому участку мембраны, где произошел контакт с мишенью. Затем осуществляется Са2+-зависимое высвобождение содержимого из этих гранул в щель между цитотоксической клеткой и ее мишенью.
Перфорин — это мономерный белок, вызывающий образование пор в цитоплазматической мембране. По структуре и функции он близок к С9. Кроме перфорина, гранулы содержат сериновую эстеразу, которая может входить в состав литического комплекса. В присутствии Са2+ мономеры перфорина связываются с мембраной клетки-мишени и полимеризуются, образуя трансмембранный канал. Несмотря на тесный контакт собственной плазматической мембраны с перфорином, сама цитотоксическая Т-клетка не повреждается им и продолжает поражать следующие клетки-мишени. Возможно, от самоповреждения
Ф клетку защищает протеогликан хондроитин-сульфат А, который также присутствует в гранулах. Этот белок может связываться с перфорином и вызывать в результате его инактивацию.
Гранзимы — это набор сериновых эстераз, которые высвобождаются при экзоцитозе гранул и затем активируются. Действие гранзимов не обязательно для проявления цитотоксичности — клетки, лишенные этих ферментов, еще способны поражать свои мишени. Некоторые из гранзимов могут вызывать в клетках-мишенях запуск программы апоптоза и фрагментации ДНК, воздействуя на пути внутриклеточной сигнализации.
Клетки-мишени могут также воспринимать циютоксические сигналы через рецепторы для FasL и ФНО
Цитотоксические Т-клетки CD4+, как выяснилось, не содержат перфорин и поражают свои мишени в отсутствие Са2+. Таким образом, они обладают иным механизмом цитотоксического действия, что было доказано в опытах на Тц-клетках «нокаутных» мышей. У таких мышей в результате направленной, сайт-специфической мутации не экспрессируется ген перфорина. В отсутствие перфорина цитотоксическая активность Т-клеток CD4+ снижена, но не устранена полностью. Поиск дополнительного механизма цитотоксичности привел к идентификации на поверхности клеток-мишений группы молекул, связывание с которыми служит сигналом к апоптозу. Среди них прежде всего представляют интерес Fasи рецепторы для ФНО. В эту группу молекул входят также CD30 и CD40. Лиганд для Fas, т. е. FasL, экспрессируется на зрелых Т-клетках CD4+ и CD8+ после их активации. Связывание FasL с рецепторными молекулами Fas вызывает агрегацию последних и присоединение к их внутриклеточным сегментам белка MORT-1, что в итоге приводит к апоптозу клеток-мишеней. От Fas зависит также выживание и устранение определенных субпопуляций лимфоцитов в период их созревания. По своему строению молекулы Fas похожи на рецепторы для ФНО. Например, те и другие имеют внутриклеточные «смертоносные» домены — структурные мотивы, обнаруженные у ряда особых белков, контролирующих выживание клеток.
Гранулы Тц-клеток могут содержать также ФНОа и лимфотоксин. Однако сами по себе эти цитокины не могут обеспечить цитотоксичность: отдельная Тц-клетка способна вызвать гибель клетки-мишени за 3—4 ч, а действие ФНО проявляется гораздо позднее. Но сходство между ФНО-рецептором и Fas свидетельствует о потенциальном участии ФНОа и ЦЗПв в поражении мишеней.
Итак, цитотоксическое действие Г-клеток CD8+ основано на высвобождении содержимого гранул и экспрессии FasL, Т-клеток CD4+ — в основном на экспрессии FasL, а НК-клеток, в первую очередь, на высвобождении содержимого гранул. В цитотоксическую активность всех этих клеток может вносить вклад ФНО.
Цитотоксическое действие клеток миелоидного ряда основано на целом ряде механизмов поражения мишеней
Уничтожение опухолевых клеток макрофагами часто обусловлено действием только ФНОа. Вместе с ИФу, выделяемым Т- и НК-клетками. этот цитокин вызывает мощный синергичный эффект цитолиза чувствительных опухолей. Механизмы цитотоксического действия, обусловленные активностью цитокинов. пока недостаточно изучены. В ряде случаев цитокины вызывают повышение активности циклооксигеназы и липоксигеназы с последующим внутриклеточным образованием свободных радикалов. Кроме того, возможны такие цитокин-зависимые эффекты, как образование свободных радикалов в результате митохондриального транспорта электронов и нарушение белкового синтеза. Клетки миелоидного ряда способны также выделять те же токсические медиаторы, которые действуют при разрушении микробных клеток внутри фагоцитов, в частности высокоактивные нестабильные метаболиты кислорода и азота.
РОЛЬ МАКРОФАГОВ В ИММУННОМ ОТВЕТЕ
Макрофаги принимают участие в иммунном ответе на всех его этапах. Во-первых, как уже было отмечено, они осуществляют немедленную защитную реакцию до тех пор, пока не произойдет усиление иммунного ответа, регулируемое антигенспецифичнми Т-клетками. Во-вторых, они вызывают активацию Т-клеток, осуществляя процессинг и презентацию им антигена. И наконец, активированные в свою очередь Т-клетками, они выполняют важные функции в эффекторных механизмах клеточного иммунитета, вызывая воспаление и уничтожая микроорганизмы, а также опухолевые клетки.
Цитокины усиливают некоторые функции макрофагов
Циркулирующие моноциты способны уничтожать некоторые микроорганизмы. При культивировании invitro они в значительной степени теряют эту активность, но под действием добавленных цитокинов, в частности ИФу, она восстанавливается и параллельно происходит активация дополнительных механизмов антимикробного действия, которые в норме не экспрессируются моноцитами.
Такая «активация» цитокинами необходима макрофагам invitro для разрушения многих внутриклеточных паразитов и некоторых опухолевых клеток. Классический эксперимент, демонстрирующий этот феномен, был проведен на животных, иммунизированных БЦЖ. Введение им очищенных белков туберкулина, т. е. смеси антигенов Mycobacteriumtuberculosis, стимулирующих Т-клетки, вызывает, помимо стимуляции противотуберкулезного иммунитета, резистентность и к другому патогенному микроорганизму — Listeriamonocytogenes. При анализе этого эффекта выяснилось, что стимуляция макрофагов происходит по антигенспецифическому механизму, но приводит к усилению их неспецифической бактерицидной активности. Как показали дальнейшие исследования, лимфоциты мышей, иммунизированных БЦЖ, при культивировании invitro в присутствии соответствующего антигена, выделяют в среду цитокины, усиливающие способность макрофагов сдерживать размножение или уничтожать как микобактерий, так и другие микробы.
Макрофаги весьма разнообразны по свойствам
Активность макрофагов — это сложный феномен. Активированные фагоцитарные клетки приобретают повышенную способность уничтожать одни микроорганизмы, не затрагивая другие. Например, очищенный ЙєЦг стимулирует бактерицидную активность моноцитов человека в отношении Legionella, но при этом усиливает рост Mycobacteriumtuberculosis. Такой неоднозначный характер эффекта обусловлен несколькими причинами: