Кластеры дифференцировки лимфоцитов. Фенотипирование лимфоцитов (основные субпопуляции) - CD3, CD4, CD8, CD19, CD16,56. Маркеры моноцитов и макрофагов
Номенклатура
Номенклатура была предложена на 1-й Международной конференции по антигенам дифференцировки лейкоцитов человека (Париж , ). Система создана для упорядочивания большого количества моноклональных антител к эпитопам на поверхности лейкоцитов, полученных в лабораториях во всём мире. Таким образом, определённый CD-антиген приписывается к группе моноклональных антител (необходимо наличие, по крайней мере, двух различных клонов), которые распознают один и тот же эпитоп на поверхности клетки. CD-антигеном также называют и непосредственно сам белок -маркер, с которым реагируют данные антитела. Следует отметить, что данная номенклатура классифицирует кластеры безотносительно клеточной функции белка. Нумерация идёт в хронологическом порядке от ранее описанных антигенов к более поздним.
В настоящее время данная классификация значительно расширена и включает не только лейкоциты , но и другие типы клеток . Более того, многие CD-антигены являются не поверхностными, а внутриклеточными белками-маркерами. Некоторые из них являются не белками, а поверхностными углеводами (например, CD15). Насчитывается более 320 антигенов и их подтипов.
Иммунофенотипирование
Система кластеров дифференцировки применяется в иммунофенотипировании для отнесения клеток к тому или иному типу по представленным на клеточных мембранах молекулам-маркёрам. Наличие определённых молекул может быть ассоциировано с соответствующими иммунными функциями. Хотя наличие одного типа CD обычно не позволяет точно определить популяцию клетки (за исключением нескольких примеров), сочетания маркёров позволяют определить её достаточно чётко.
СD -молекулы, используемые для сортировки клеток в различных методах, таких как проточная цитометрия .
Тип (популяция) клеток | CD-маркеры |
Стволовые клетки | CD34 +, CD31 - |
Все лейкоциты | CD45 + |
Гранулоциты | CD45+, CD15 + |
Моноциты | CD45+, CD14 + |
T-лимфоциты | CD45+, CD3 + |
Т-хелперы | CD45+, CD3+, CD4 + |
Цитотоксические Т-лимфоциты | CD45+, CD3+, CD8 + |
B-лимфоциты | CD45+, CD19 + или CD45+, CD20 + |
Тромбоциты | CD45+, CD61 + |
Естественные киллеры | CD16+, CD56 +, CD3- |
Два наиболее широко используемых CD -маркера - CD4 и CD8 , которые соответственно являются характерными для T-хелперов и цитотоксических Т-лимфоцитов . Эти молекулы определяются в сочетании с CD3+, так и с другими маркерами для других популяций клеток (некоторые макрофаги экспрессируют низкие уровни CD4;
Маркеры и рецепторы являются анализаторами внешней среды, их может быть 100 – 10000 и более на поверхности клетки, они необходимы для контактов «клетка – молекула - клетка» и бывают АГ – специфическими, АГ – неспецифическими, для цитокинов, для гормонов и др. Мембранные маркеры (антигены) делятся на дифференцировочные (СD-AG), HLA, относятся к главному комплексу гистосовместимости, и детерминантные. Молекулы специфического иммунного ответа уникальны для каждого клона и каждого отдельного процесса: антигенраспознающие иммуноглобулиновые рецепторы В – клеток (BCR), антигенраспознающие рецепторы Т – клеток (TCR), антигенпредставляющие молекулы. Данные антигены могут служить для исследователей иммунобиологическими маркерами. Трансплантационный иммунитет обусловлен наличием трансплантационных маркеров -антигенов:
Антигены MHC.
Антигены эритроцитов системы АВ0 и Rh.
Малый комплекс антигенов гистосовместимости, кодируемый Y - хромосомой.
Лейкоциты имеют на своей поверхности большое количество рецепторов и антигенов, которые имеют важное значение, поскольку с их помощью можно идентифицировать клетки разных субпопуляций. Рецепторы и антигены находятся в подвижном, «плавающем» положении, причем достаточно быстро сбрасываются. Подвижность рецепторов дает возможность концентрироваться им на одном участке мембраны, что способствует усилению контактов клеток между собой, а быстрое сбрасывание рецепторов и антигенов подразумевает их постоянное новообразование в клетке.
Дифференцировочные антигены Т-лимфоцитов.
Для клинической практики большое значение имеет определение разных маркеров лимфоцитов. Основная концепция дифференцировки лейкоцитов основана на существовании специфических мембранных рецепторов.
Так как такие рецепторные молекулы могут выступать в роли антигенов, существует возможность их выявления с помощью специфических антител, которые реагируют лишь с одним антигеном клеточной мембраны. В настоящее время существует огромное количество видов моноклональных антител к дифференцировочным антигенам лейкоцитов человека.
В связи с их важностью и для улучшения диагностики необходимы стандартизация специфичностей дифференцировочных антигенов.
В 1986 году предложена номенклатура дифференцировочных антигенов лейкоцитов человека. Это СД-номенклатура (cluster of differentiation – кластер дифференцировки). Она базируется на способности моноклональных антител реагировать с определенными дифференцировочными антигенами. СД-группы нумеруются.
На сегодняшний день имеются моноклональные антитела к целому ряду дифференцировочных антигенов Т-лимфоцитов человека.
При определении общей популяции Т-клеток используются моноклональные антитела специфичности СД2, 3, 5, 6 и 7.
СД2. моноклональные антитела специфичности СД2 направлены против антигена, который идентичен “рецептору эритроцитов барана”. Способность Т-лимфоцитов образовывать розетки с эритроцитами брана обеспечивает простую и надежную идентификацию этих клеток. СД2 обнаруживается на всех зрелых периферических Т-лимфоцитах, на большинстве тромбоцитов, а также на определенных популяциях клеток – О-лимфоцитов (ни Т- ни В-лимфоциты).
СД3. моноклональные антитела этого класса реагируют с тримолекулярным белковым комплексом, который ассоциирован с антигенспецифическим рецептором Т-клетки, являющийся основным функциональным маркером этой популяции. СД3 используется для идентификации зрелых Т-клеток.
СД5 . антиген представляет собой гликопротеин, выявляемый на всех зрелых Т-клетках. Определяется на поздних стадиях дифференцировки клеток в тимусе. Часто маркер выявляется на клетках больных с В-клеточным типом хронического лимфолейкоза.
СД6. антитела специфичности СД6 реагируют с высокомолекулярным гликопротеином, присутствующим на мембране всех зрелых Т-клеток. Антиген выявляется также на небольшой части периферических В-клеток и присутствует у большинства лейкозных клеток В-клеточного типа хронического лимфолейкоза.
СД7. выявляется у 85 % зрелых Т-клеток. Присутствует также и на тимоцитах. Он считается наиболее надежным критерием диагностики острых Т-клеточных лейкозов.
Помимо этих основных Т-клеточных маркеров известны и другие дифференцировочные антигены Т-клеток, которые характерны либо для определенных стадий онтогенеза, либо для различающихся по функциям субпопуляций. Среди них наиболее широко распространены СД4 и СД8.
СД4 . зрелые СД4 + Т-клетки включают Т-лимфоциты, обладающие хелперной активностью и индукторы. Особое значение имеет то, что СД4 связывается с вирусом СПИДа, что приводит к проникновению вируса внутрь клеток этой субпопуляции.
СД8. Субпопуляция СД8+ Т-клеток включает цитотоксические и супрессорные Т-лимфоциты.
Маркеры и рецепторы иммунокомпетентных клеток.
Рецепторы лимфоцитов.
На поверхности В-лимфоцита имеется ряд рецепторов.
1) Антигенспецифические рецепторы или Ig-ны клеточной поверхности (sIg). Они представлены в основном IgM и IgD в форме мономеров.
Связывание антигена с антигенспецифическими рецепторами В-клеток вызывает дифференцировку В-лимфоцитов, что приводит к образованию антителпродуцирующих клеток и В-лимфоцитов иммунологической памяти.
2) Рецепторы к факторам роста и дифференцировки. Эта группа рецепторов вызывает деление В-клеток и секрецию ими иммуноглобулинов.
3) Fc-рецепторы - специфически узнающие детерминанты, локализованные в Fc-фрагменте иммуноглобулина и связывающие эти Ig. Fc-рецепторам отводится существенная роль в регуляции иммунного ответа.
4) Рецепторы к комплементу - имеют важное значение при активации В-клеток, при индукции толерантности, усилении клеточной кооперации, облегчает межклеточное взаимодействие.
Т-лимфоцит несет на своей поверхности специфические рецепторы для распознавания антигенов. Рецептор представляет собой гетеродимер, состоящий из полипептидных цепей, каждая из которых содержит вариабельную и константную области. Вариабельный участок связывается с антигенами и молекулами МНС. В костном мозге под влияние микроокружения и происходит дифференцировка стволовой В-клетки в пре-В-лимфоцит. В цитоплазме этой клетки происходит синтез тяжелых цепей IgM, а через ряд делений – и легких цепей иммуноглобулинов. Параллельно этому появляются молекулы иммуноглобулинов и на поверхности клеток. В дальнейшем по мере созревания В-клеток количеств молекул иммуноглобулинов на поверхности клеточной мембраны увеличивается. Наряду с увеличением основных рецепторов (к Fc-фрагментам иммуноглобулинов и С3 компоненту комплемента) появляются IgD, а затем у части клеток происходит переключение на продукцию IgG, IgA или IgE (или одновременно молекул нескольких типов). Цикл дифференцировки В-лимфоцитов в костном мозге составляет 4-5 суток.
Под влиянием антигена и при помощи Т-лимфоцитов и макрофагов зрелая В-клетка, имеющая рецепторы к данному антигену, активируется и превращается в лимфобласт, который делится 4 раза и превращается в юную плазматическую клетку, превращающуюся после ряда делений в зрелую плазматическую клетку, гибнущую после 24-48 часов функционирования.
Параллельно с образованием под влиянием антигена плазматических клеток часть специфических к данному антигену В-лимфоцитов, активируясь, превращается в лимфобласты, далее в большие и малые лимфоциты, сохраняющие специфичность. Это клетки иммунологической памяти – долгоживущие лимфоциты, которые, рециркулируя в кровотоке, заселяют все периферические лимфоидные органы. Эти клетки способны более быстро активироваться антигеном данной специфичности, что определяет большую скорость вторичного иммунного ответа.
Зрелый В-лимфоцит имеет определенный набор рецепторов на своей поверхности, благодаря которым он взаимодействует с антигеном, другими лимфоидными клетками и различными веществами, стимулирующими активацию и дифференцировку В-клеток. Главными рецепторами клеточной мембраны В-лимфоцита являются иммуноглобулиновые детерминанты, с помощью которых клетка соединяется с определенным антигеном и стимулируется. Параллельно этот же антиген стимулирует специфический Т-лимфоцит. Для узнавания В-лимфоцитом активированной Т-клетки служат Ia-антигены (HLA-DR-антигены). Помимо этого, на поверхности В-лимфоцита имеются рецепторы непосредственно для специфических антигенов Т-лимфоцитов, при помощи которых осуществляется специфический контакт Т- и В- клеток. Т-хелперы передают В-лимфоцитам при контакте серию стимулирующих факторов; к каждому из этих факторов на поверхности В-лимфоцита имеется соответствующий рецептор (к фактору роста В-лимфоцитов, интерлейкину-2, фактору дифференцировки В-клеток, антигенспецифическому хелперному фактору и т.д.).
Важнейшим рецептором В- лимфоцита является рецептор к Fc-фрагменту иммуноглобулинов, благодаря которому клетка связывает на своей поверхности молекулы иммуноглобулинов разной специфичности. Это свойство В-клетки определяет ее антителозависимую специфичность, которая появляется только в том случае, если клетка специфически или неспецифически сорбировала на своей поверхности иммуноглобулины. Эффект антителозависимой клеточной цитотоксичности требует наличия комплемента; в соответствии с этим на поверхности В-лимфоцита имеется рецептор к С3 компоненту комплемента.
Дифференцировочные антигены Т-лимфоцитов выявляют с помощью метода проточной цитометрии, непрямой иммунофлюоресценции, лимфотоксического теста. Для выполнения этих методов необходимы МАТ к дифференцировочным антигенам Т-лимфоцитов. С помощью поверхностных антигенных маркеров можно определить популяцию и субпопуляцию клеток, стадию их дифференцировки и активации. Наиболее доступный метод иммунофлюоресценции основан на способности моноантител фиксироваться на поверхности жизнеспособных клеток и позволяет выявить специфические антигенные детерминанты: CD3, CD4, CD8 и др. после дополнительной обработки лимфоцитов антииммуноглобулинами, мечеными ФИТЦ. Определение количества В-лимфоцитов. В основе методик лежит тот факт, что на поверхности В-лимфоцитов имеются рецепторы для Fc-фрагмента иммуноглобуллинов, для третьего компонента комплемента (С3), для мышиных эритроцитов и иммуноглобулиновые детерминанты. Наиболее значимыми поверхностными маркерами В-лимфоцитов являются рецепторы CD19, CD20, CD22, определяемые с помощью МАТ методом проточной цитометрии. Определение В-клеток и степени их зрелости важно при первичных гуморальных иммунодефицитах, когда необходимо осуществить дифференциацию между агаммоглобулинемией с В- и без В-клеток. В периферической крови содержатся так называемые нулевые лимфоциты - это клетки, не имеющие признаков Т- и В-лимфоцитов, поскольку лишены антигенных рецепторов, либо с блокированными рецепторами. Вероятно, что незрелые лимфоциты, либо старые клетки, утратившие рецепторы, или клетки, поврежденные токсинами, иммунодепрессантами. 70% людей имеют 8-25% нулевых лимфоцитов. При ряде заболеваний число таких клеток растет либо в случае повреждения клеток, либо за счет выброса незрелых или дефектных клеток. Определение их числа производят, вычитая Т- и В-лимфоциты из общего содержания лимфоцитов.
Использование специфических маркеров в сочетании с электронной микроскопией позволяют надежно идентифицировать и оценить участие мононуклеарных фагоцитов в тех или иных процессах. Одним из наиболее надежных маркеров для идентификации мононуклеарных фагоцитов человека и животных является фермент эстераза, который определяется гистохимически при использовании в качестве субстрата альфа-нафтил-бутирата или альфа-нафтил-ацетата. При этом окрашиваются почти все моноциты и макрофаги, хотя интенсивность гистохимической реакции может варьировать в зависимости от вида и функционального состояния моноцитов, а также от условия культивирования клеток. В мононуклеарных фагоцитах фермент локализуется диффузно, тогда как в Т-лимфоцитах выявляется в виде 1-2 точечных гранул.
Другой надежный маркер-лизоцим-фермент, секретируемый макрофагами, который может быть выявлен с помощью иммунофлуоресцентного метода с использованием антител к лизоциму.
Выявлять различные стадии дифференцировки м.ф. позволяет пероксидаза. Гранулы, содержащие фермент, окрашиваются положительно, только в монобластах, промоноцитах, моноцитах и макрофагах экссудата. Резидентные (т.е. постоянно присутствующие в нормальных тканях) макрофаги не окрашиваются.
В качестве ферментов-маркеров мононуклеарных фагоцитов используются также 5-нуклеотидаза, лейцинаминопептидаза, фосфодиэстераза 1, локализующиеся в плазматической мембране. Активность этих ферментов определяют либо в гомогенатах клеток, либо цитохимически. Выявление 5-нуклеотидазы позволяет отличать нормальные макрофаги от активированных (активность этого фермента высока в первых и низка во вторых). Активность лейцин-аминопептидазы и фосфодиэстеразы, наоборот, возрастает по мере активирования макрофагов.
Компоненты комплемента, в частности С3, также могут являться маркерами, поскольку этот белок синтезируется только моноцитами и макрофагами. Он может быть выявлен в цитоплазме с помощью иммунноцитохимических методов; компоненты комплемента у разных видов животных различаются по антигенным свойствам.
Весьма характерно для м.ф. наличие иммунологических рецепторов для Fc-фрагмента иммуноглобулина G и для компонента С3 комплемента. Мононуклеарные фагоциты несут названные рецепторы на всех стадиях развития, но среди незрелых клеток число м.ф. с рецепторами ниже, чем среди зрелых (моноцитов и макрофагов). М.ф. обладают способностью к эндоцитозу. Поэтому поглощение опсонизированных бактерий или покрытых иммуноглобулинами G эритроцитов (иммунный фагоцитоз) является важным критерием, позволяющим отнести клетку к с.м.ф.. однако поглощение покрытых комплементом эритроцитов не происходит, если м.ф. не были предварительно активированы. Кроме фагоцитоза, все м.ф. характеризуются интенсивным пиноцитозом. В макрофагах преобладает макропиноцитоз, который лежит в основе захвата всех растворов; везикул, образующиеся в результате интернализации мембраны, транспортируют вещества и за пределы клетки. Пиноцитоз отмечен и у других клеток, но в более слабой степени. Нетоксичес4кие витальные красители и коллоидный уголь мало подходят для характеристики эндоцитозной активности м.ф., поскольку поглощаются и другими типами клеток.
Для выявления специфических для м.ф. антигенов могут быть использованы антисыворотки.
На клеточном уровне по способности клеток к делению судят по включению меченного предшественника ДНК 3Н-тимидина или по содержанию ДНК в ядрах. Оценка фагоцитоза периферической крови. Предлагается система комплексного исследования функциональной активности фагоцитирующих клеток периферической крови, позволяющая тестировать параметры, изменение которых может свидетельствовать о нарушении толерантности к инфекции. Начальным этапом взаимодействия фагоцита с антигеном является движение фагоцитов, стимулом для которого служат хемоаттрактанты. Затем наступает этап адгезии, за который отвечают поверхностные рецепторы: селектины и интегрины (CD18, CD11a, CD11b, CD11c, CD62L, CD62E), которые определяются с помощью МАТ методом иммунофлюоресценции.
Поскольку набор антигенов клеточной поверхности лимфоцитов зависит не только от типа и стадии дифференцировки клеток, но и от их функционального состояния, с помощью моноклональных антител можно не только различить разные лимфоциты, но и отличить покоящиеся клетки от активированных. Антигены клеточной поверхности, выявляемые с помощью моноклональных антител, принято называть кластерами дифференцировки. Кластер моноклональных антител, реагируя со специфическими полипептидами на поверхности B- и T-лимфоцитов, макрофагов, нейтрофилов и NK, выявляют их поверхностные маркеры, называемые CD (Claster Determinant).
Гибридомная технология, разработанная Келером и Милштейном в 1975 году, позволила получить большое количество моноклональных антител к поверхностным антигенам лейкоцитов человека. С целью их классификации на международной конференции в Париже в 1982 году была создана единая номенклатура, согласно которой группы антител, обладающих сходными связывающими способностями и распределением в тканях, получили названия кластеров дифференцировки (cluster of differentiation). В дальнейшем, термином CD, стал обозначаться дискретный антиген на мембране клетки, который идентифицируется двумя и более моноклональными антителами. CD номенклатура, представляет собой хронологически выстроенный список, в котором порядковый номер молекулы в основном характеризует время ее идентификации. Отбор и классификация новых кластеров проходит в рамках номенклатурных комитетов ВОЗ и международного союза иммунологических обществ. Регистрация присвоения соответствующих номеров кластерам, происходит на международных рабочих совещаниях по дифференцировочным антигенам человека.
Клетки, несущие антиген |
Функции антигена |
||
---|---|---|---|
Маркеры Т-лимфоцитов |
|||
Т-лимфоциты коркового вещества тимуса |
Связан с b2-микроглобулином, участвует в представлении антигена незрелым Т-лимфоцитам |
||
Т- и NK-лимфоциты |
Рецептор к эритроцитам барана, |
||
Т-лимфоциты |
Связан с антигенраспознающим рецептором Т-лимфоцитов, участвует в их активации |
||
HLA классаII |
Т-лимфоциты, моноциты |
Присутствует на Т-хелперах, обеспечивает их взаимодействие с макрофагами |
|
Т- и В-лимфоциты |
Присутствует на зрелых Т-лимфоцитах и незначительной части В-лимфоцитов, появляется на лейкозных В-лимфоцитах при хроническом лимфолейкозе |
||
Т-лимфоциты |
Присутствует на костномозговых предшественниках Т-лимфоцитов и зрелых Т-лимфоцитах |
||
HLA класса I |
Т- и NK-лимфоциты |
Присутствует на цитотоксических, Т-лимфоцитах, обеспечивает их взаимодействие с клетками-мишенями |
|
Интерлейкин-2 |
Т-, В- и NK-лимфоциты, моноциты |
Альфа-цепь рецептора к интерлейкину-2 (р55), маркер активированных Т- и В-лимфоцитов |
|
Т-лимфоциты |
Участвует в активации Т-лимфоцитов |
||
Фибронектин |
Т-лимфоциты |
Обеспечивает адгезию к внеклеточному матриксу |
|
Т- и В-лимфоциты |
Присутствует на Т-лимфоцитах коркового вещества тимуса, активированных Т-лимфоцитах, незрелых В-лимфоцитах и плазматических клетках, участвует в регуляции функций В-лимфоцитов |
||
Участвует в активации Т-лимфоцитов |
|||
Все лейкоциты |
Участвует в активации лимфоцитов, внутриклеточная часть рецептора является тирозинкиназой |
||
Все лейкоциты |
Маркер девственных лимфоцитов CD4 |
||
Т- и В-лимфоциты, гранулоциты, моноциты |
Маркер клеток памяти (лимфоцитов CD4) |
||
Трансферрин |
Т-лимфоциты, моноциты |
Рецептор трансферрина, маркер активированных Т-лимфоцитов |
|
Маркеры В-лимфоцитов |
|||
Поверхностные |
В-лимфоциты |
Присутствуют только на зрелых В-лимфоцитах |
|
В-лимфоциты |
Присутствует на незрелых В-лимфоцитах, появляется на лейкозных клетках при остром лимфолейкозе |
||
В-имфоциты |
Присутствует на пре-В-лимфоцитах и на всех зрелых В-лимфоцитах, участвует в активации В-лимфоцитов |
||
В-лимфоциты |
Присутствует на всех В-лимфоцитах |
||
В-лимфоциты |
Рецептор к комплементу и вирусу Эпштейна-Барр |
||
В- и Т-лимфоциты, моноциты, |
Низкоаффинный рецептор к Fc-фрагменту IgE |
||
В-лимфоциты, гранулоциты |
Низкоаффинный рецептор к Fc-фраг-менту IgG |
||
В- лимфоциты |
Стимулирует пролиферацию В-лимфоцитов, по строению сходен с CD27 и рецептором фактора некроза опухолей |
||
В-лимфоциты |
Появляется на костномозговых предшественниках В-лимфоцитов, участвует в их дифференцировке |
||
Антиген, CD4 |
В- и Т-лимфоциты, моноциты |
Антиген HLA класса II, участвует в представлении антигена Т-хелперам и их активации, маркер активированных Т-лимфоцитов |
|
Маркеры моноцитов и макрофагов |
|||
Все лейкоциты |
Альфа-цепь LFA-1, участвует в межклеточной адгезии |
||
C3bi, фибронектин |
Моноциты, гранулоциты, NK-лимфоциты |
Альфа-цепь CR3, участвует в межклеточной адгезии |
|
Моноциты, гранулоциты. В- и NК-лимфоциты |
Альфа-цепь CR4, участвует в межклеточной адгезии |
||
Все лейкоциты |
Бета-цепь рецепторов CD11a/CD18, GD11lb/CD18, CD1lc/CD18, участвует в межклеточной адгезии |
||
Маркеры NК-лимфоцитов |
|||
Fc-фрагмент IgG |
NK-лимфоциты, моноциты и |
Низкоаффинный рецептор IgG |
|
NK- и Т-лимфоциты |
Присутствует на части Т-лимфоцитов, участвует в межклеточной адгезии |
||
NK- и Т-лимфоциты |
Присутствует на части лимфоцитов CD8, при некоторых вирусных инфекциях увеличивается число лимфоцитов, несущих одновременно CD8 и CD57 |
(-) — неизвестен или отсутствует; CR — рецептор к компонентам комплемента; ICAM — молекулы межклеточной адгезии (InterCellular Adhesion Molecule); LFA —лимфоцитарный функциональный антиген (Lymphocyte Function-associated Antigen).
* - Материал подготовлен на основе информации открытых источников.
Экспрессируют особые у каждой субпопуляции поверхностные молекулы, которые могут служить маркерами (метками). Значительная часть этих маркеров легко идентифицируется с помощью моноклональных антител . Разработана систематизированная номенклатура маркерных молекул; в ней группы моноклональных антител, каждая их которых специфических связывается с определенной маркерной молекулой, обозначены символом (Claster Designation). За основу CD-номенклатуры принята специфичность прежде всего мышиных моноклональных антител к лейкоцитарным антигенам человека. В создании этой классификации участвуют многие специализированные лаборатории. Моноклональные антитела совпадающей специфичности связывания объединяют в одну группу, присваивая ей номер в системе CD. Однако в настоящее время принято таким образом обозначать не группы антител, а маркерные молекулы, распознаваемые антителами.
Компоненты клеточной поверхности относятся к различным семействам, гены которых произошли, вероятно, от нескольких предковых. Основными из этих семейств являются:
Сеперсемейство рецепторов для фактора некроза опухолей (ФНО) ;
Суперсемейство лектинов C-типа, например, CD23 ;
Суперсемейство многодоменных трансмембранных рецепторных белков (например, рецептор ИЛ-6).
Поскольку набор антигенов клеточной поверхности лимфоцитов зависит не только от типа и стадии дифференцировки клеток, но и от их функционального состояния, с помощью моноклоналнальных антител можно не только различить разные лимфоциты, но и отличить покоящиеся клетки от активированных. Антигены клеточной поверхности, выявляемые с помощью моноклональных антител, принято называть кластерами дифференцировки. Кластер моноклональных антител , реагируя со специфическими полипептидами на поверхности B- и T-лимфоцитов, макрофагов , нейтрофилов и , выявляют их поверхностные маркеры, называемые CD (Claster Determinant). К началу 90-х годов число CD-специфичностей лейкоцитов приближалось к 80(!). Наиболее существенные маркеры T-лимфоцитов - это CD2 ( T11), CD3 ( T3), CD4 ( T4), CD5 ( T1) и CD8 ( T8).
Антигены CD имеют белковую природу и играют важную роль в иммунном ответе. Дифференцировочным антигенам по номенклатуре Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) дается название плюс порядковый номер. Аббревитатура CD, расшифровывываемая как кластер дифференцировки, обозначает группу антител, распознающих одну и ту же или близкие антигенные детерминанты, но может использоваться и для обозначения самого антигена - молекулы, распознаваемой соответствующей группой антител.
Необходимо отметить, что ряд поверхностных молекул
Метод определения Иммунофенотипирование (проточная цитофлюориметрия, безотмывочная технология)
Исследуемый материал Цельная кровь (с ЭДТА)
Доступен выезд на дом
В профиль входят следующие показатели:
- Лимфоциты, абсолютное значение,
- Т-лимфоциты (CD3+),
- Т-хелперы (CD3+CD4+),
- Т-цитотоксические лимфоциты (CD3+CD8+),
- Иммунорегуляторный индекс (CD3+CD4+/CD3+CD8+),
- В-лимфоциты (СD19+),
- ЕК-клетки (CD3-CD16+CD56+),
- Т-ЕК-клетки (CD3+CD16+CD56+).
Лимфоциты экспрессируют ряд поверхностных и цитоплазматических антигенов, уникальных для своей субпопуляции и стадии развития. Физиологическая роль их может быть различной. Эти структуры являются мишенями при иммунофенотипировании лимфоцитов как антигенные маркёры различных субпопуляций, присутствие которых определяют с помощью меченых моноклональных антител. Поверхностные антигенные структуры на клетках, выявляемые моноклональными антителами, назвали кластерами дифференциации (CD, clusters of differentiation). Кластерам дифференциации в целях стандартизации присвоены определённые номера. Используя флюорохром-меченые моноклональные антитела, связывающиеся с определёнными CD, можно произвести подсчёт содержания лимфоцитов, относящихся к различным по функции или стадии развития субпопуляциям. Это позволяет понять природу некоторых заболеваний, оценить состояние пациента, следить за течением и прогнозировать дальнейшее развитие заболевания.
Основные субпопуляции лимфоцитов
Т-лимфоциты - лимфоциты, созревание которых происходит в тимусе (отсюда их название). Они участвуют в обеспечении клеточного иммунного ответа и контролируют работу В-лимфоцитов, ответственных за образование антител, т. е. за гуморальный иммунный ответ.
Т-хелперы (от англ. «to help» – помогать) – разновидность Т-лимфоцитов, несут на своей поверхности структуры, способствующие распознаванию антигенов, презентированных вспомогательными клетками, участвуют в регуляции иммунного ответа, вырабатывая различные цитокины.
Цитотоксические Т-клетки - распознают фрагменты антигена на поверхности клеток-мишеней, ориентируют свои гранулы по направлению к мишени и высвобождают их содержимое в области контакта с ней. При этом некоторые цитокины являются сигналом гибели (по типу апоптоза) для клеток-мишеней.
В-лимфоциты (от лат. «bursa» - сумка, по названию сумки Фабрициуса, в которой созревают эти лимфоциты у птиц) - проходят развитие в лимфоузлах и других периферических органах лимфоидной системы. На поверхности эти клетки несут иммуноглобулины, функционирующие как рецепторы к антигенам. В ответ на взаимодействие с антигеном В-лимфоциты отвечают делением и дифференциацией в плазматические клетки, вырабатывающие антитела, посредством которых обеспечивается гуморальный иммунитет.
ЕК-клетки (естественные киллерные клетки, или натуральные киллеры) – клетки с естественной, неиммунной цитотоксической активностью к неопластически изменённым клеткам-мишеням. ЕК-клетки не относятся ни к зрелым Т- или В-лимфоцитам, ни к моноцитам.
Т-ЕК (ЕКТ)-клетки – это клетки с естественной неиммунной киллерной активностью, имеющие признаки Т-лимфоцитов.
Кластеры дифференциации антигенов
CD3 – поверхностный маркёр, специфичный для всех клеток субпопуляции Т-лимфоцитов. По функциям относится к семейству белков, формирующих комплекс мембранной передачи сигнала, связанный с Т-клеточным рецептором.
CD4 – характерен для хелперных Т-клеток; представлен также на моноцитах, макрофагах, дендритных клетках. Он связывается с молекулами MHC класса II, экспрессированными на антигенпрезентирующих клетках, облегчая распознавание пептидных антигенов.
CD8 – характерен для супрессорных и/или цитотоксических Т-клеток, ЕК-клеток, большей части тимоцитов. Это рецептор Т-клеточной активации, который облегчает распознавание клеточно-связанных антигенов MHC класса I (major histocompatibility complex - главный комплекс гистосовместимости).
CD16 – используется вместе с CD56 преимущественно для идентификации ЕК-клеток. Представлен также на макрофагах, тучных клетках, нейтрофилах, некоторых Т-клетках. Это компонент рецепторов, связанных с IgG, опосредующих фагоцитоз, продукцию цитокинов и антителозависимую клеточную цитотоксичность.
CD19 – присутствует на B-клетках, их предшественниках, фолликулярных дендритных клетках, считается самым ранним маркёром B-клеточной дифференциации. Регулирует развитие, дифференциацию и активацию B-клеток.
CD56 – прототипный маркёр ЕК-клеток. Помимо ЕК-клеток присутствует на эмбриональных, мышечных, нервных, эпителиальных клетках, некоторых активированных Т-клетках. CD56-позитивны такие гематологические опухоли, как ЕК-клеточная или Т-клеточная лимфома, анапластическая крупноклеточная лимфома, плазмоклеточная миелома (плазмоклеточная лейкемия CD56-негативна). Это молекулы адгезии клеточной поверхности, которые облегчают гомофильную адгезию и участвуют в контактном ингибировании роста, ЕК-клеточной цитотоксичности, развитии нервных клеток.
Литература
- Зурочка А.В., Хайдуков С.В. и др. - Проточная цитометрия в медицине и биологии. - Екатеринбург: РИО УрО РАН, 2013. – 552 с.
- Клиническая иммунология и аллергология / Ред. Лолор-младший Г., Фишер Т, Д. Адельман Д../: Пер. с англ. - М.: Практика, 2000. - 806 с.
- Клиническая лабораторная диагностика. Национальное руководство. Том 2./Ред. Долгов В.В., Меньшиков В.В./ – М., ГЭОТАР-Медиа, 2012 – 808 с.
- Практическое руководство по детским болезням. Том 8 Иммунология детского возраста. /Ред. А.Ю.Щербина, Е.Д.Пашанов/ - Москва: МЕДПРАКТИКА, 2006 - 432 с.
- Ройт А., Бростофф Д., Дейл Д. Иммунология. - М.: Мир, 2000 — 592 с
- Ярилин А. А. Иммунология. – М.: ГЭОТАР-Медиа. 2010 - 752 с.
- Leach М., Drummond М., Doig A. Practical Flow Cytometry in Haematology Diagnosis Hardcover. – WILEY-BLACKWELL, 2013.
- Tietz Clinical guide to laboratory tests. 4-th ed. Ed. Wu A.N.B. – USA: W.B Sounders Company, 2006 - 1798 p.