Клеточные маркеры образуют несколько семейств

Компоненты клеточной поверхности относятся к различным семействам, гены которых произошли, вероятно, от нескольких предковых. На мембране клеток обнаруживаются групповые антигены, объединяющие клетки, имеющие сходные морфофункциональные характеристики или находящиеся на определенной стадии развития.

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 α- и β-цепями; существует несколько подсемейств интегринов; все члены одного подсемейства имеют общую β-цепь, но разные, уникальные в каждом случае, α-цели. Так, в одном из подсемейств (β₁-интегрины) β-цепь представляет собой маркер CD29; в сочетании с различными α-цепями он образует маркеры поздней стадии активации (VLAs, от very late antigens);

селектины (Е, L и Р), экспрессируемые на лейкоцитах (L) или на активированных клетках эндотелия (Е и Р). Они обладают лектиноподобной специфичностью в отношении Сахаров в составе высокогликозилированных мембранных гликопротеинов; к селектинам относится, например, CD43;

протеогликаны (типичный маркер – CD44), имеющие ряд глюкозаминогликановых участков связывания; пример – хондроитинсульфат.

Другие семейства клеточных маркеров – это суперсемейство рецепторов для фактора некроза опухолей (ФНО) и фактора роста нервов (ФРН), суперсемейство лектинов С-типа, включающее, например, CD23, а также суперсемейство многодоменных трансмембранных рецепторных белков, в которое входит рецептор для ИЛ-6.

CD-антигены используют для выявления отличий в группах клеток, из которых наиболее широкое распространение получили маркеры иммунокомпетентных клеток. Например, CD3 экспрессируется на популяции Т-лимфоцитов, CD4 характерен для субпопуляции Т-хелперов, a CD8 – цитотоксических Т-лимфоцитов (Т-киллеров). CD11а обнаруживается на цитоплазматических мембранах моно- и гранулоцитов, а CD11b – на естественных киллерах. CD19-22 являются маркерами В-лимфоцитов.

Список CD-маркеров довольно обширный, он насчитывает около 200 вариантов. Информация о структуре маркеров закодирована в различных участках генома, а экспрессия зависит от стадии дифференцировки клетки и ее функционального состояния.

CD-антигены имеют диагностическое значение в клинике иммунодефицитных состояний, а также в научно-исследовательской работе. Типирование CD-маркеров осуществляется в серологических реакциях с использованием моноклональных антител (реакция иммунофлюоресценции, цитотоксический тест и др.).

«Рецепторный комплекс» Т-клеток. Т-клетки различаются по своим антигенраспознающим рецепторам. Маркером, характеризующим линию Т-клеток, служит Т-клеточный рецептордля антигена (ТкР). Имеется два различных типа ТкР, и тот и другой – гетеродимеры из двух соединенных дисульфидными связями полипептидных цепей. ТкР первого типа образован цепями α и β, второго типа, сходный по структуре – цепями γ и δ. Оба рецептора ассоциированы на клеточной поверхности с пятью полипептидами СDЗ-комплекса, образуя вместе с ним рецепторный комплекс Т-клетки (ТкР-СDЗ-комплекс). Примерно 90-95% Т-клеток в крови представляют собой αβТ-клетки, остальные 5—10% —γδ-Т-клетки.

αβТ-клетки различаются между собой по экспрессии CD4 или CD8. По этому признаку αβТ-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 (Тх),

клетки другой несут маркер CD8 и обладают преимущественно цитотоксической активностью (Тц).

αβТ -клетки CD4+ распознают антигены, к которым они специфичны, в ассоциации с молекулами МНС класса II, тогда как αβТ-клетки CD8+ способны узнавать антигены в ассоциации с молекулами МНС класса 1. Таким образом, возможность взаимодействия Т-клетки с клеткой другого типа зависит (ограничена, или рестриктирована) от присутствия на первой маркера CD4 или CD8. Небольшая часть αβТ -клеток не экспрессирует ни CD4, ни CD8.

Подобным же образом «дважды отрицательны» большинство циркулирующих γδ-Т -клеток, хотя некоторые из них все же несут CD8. Напротив, большая часть γδ-Т -клеток в тканях экспрессирует этот маркер.

Основные CD-дифференцировочные рецепторы В-лимфоцитов – этоCD19-22.

От 5 до 15% циркулирующих с кровью лимфоидных клеток – это В-лимфоциты, выявляемые по наличию поверхностных иммуноглобулинов (Ig). 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.

«Рецепторный комплекс» В-клеток

Большинство В-клеток периферической крови человека экспрессирует на своей поверхности иммуноглобулины двух изотипов – IgM и IgD. На каждой отдельной В-клетке антигенсвязывающие центры у этих изотипов идентичны. Менее 10% В-клеток циркулирующей крови экспрессируют IgG, IgA и IgE, но в определенных областях тела такие клетки встречаются с большей частотой; например, В-клеток, несущих IgA, много в слизистой оболочке кишечника. Ассоциируя с другими молекулами на поверхности В-клеток, иммуноглобулин образует антигенраспознаюший рецепторный комплекс В-клетки.

К этим другим, «вспомогательным» молекулам относятся соединенные дисульфидными связями гетеродимеры, состоящие из Igα (CD79a) и Igβ (CD79b). Эти гетеродимеры, взаимодействуя (подобно составным частям ТкР-СDЗ-комплекса Т-клеток) с трансмембранными сегментами иммуноглобулинового рецептора, участвуют в процессе активации В-клеток.

Основные маркеры, используемые в настоящее время для идентификации В-клеток человека, это CD19, CD20 и CD22. Известны также другие В-клеточные маркеры человека – CD72, CD78 и многие другие.

На поверхности В-лимфоцитов может находиться до 150 тысяч рецепторов, среди которых описано более 40 типов с различными функциями. Среди них – рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулинов, к СЗ компоненту комплемента, антигенспецифические Ig рецепторы, рецепторы к различным факторам роста и дифференцировки.