抗体依赖性细胞毒性 (ADCC)


介绍

ADCC是细胞介导免疫应答的一种机制,其中效应细胞积极参与裂解与特异性抗体结合的靶细胞。

如果人体感染了细菌等多种病原体,在这种情况下,我们的身体会产生能够中和这些病原体的抗体。在ADCC的情况下,几种细胞介质或效应细胞识别这些与抗原结合的抗体的一部分,并吞噬被这些抗体包裹的整个细胞。由于它涉及效应细胞,因此这是细胞介导的细胞毒性。

ADCC的机制包括以下步骤:

  • 中性粒细胞毒性。

  • 调理作用和吞噬作用。

  • MAC形成(膜攻击复合物)。

  • 细胞凋亡反应。

  • 细胞功能紊乱。

细胞介导的免疫应答诱导

效应细胞及其在ADCC中的重要性

假设身体感染了病毒,那么免疫系统会产生针对这些病毒的抗体,这些抗体随后可能会减弱病毒或阻止病毒进入其他细胞。这被称为体液免疫反应。

对于活跃的病毒,它可以与细胞表面受体相互作用,从而进入细胞内部。

减毒病毒由于被抗体阻断而无法进入细胞。一些效应细胞识别这些抗体,最终吞噬整个减毒病毒并导致其破坏。

效应细胞是几种具有Fc受体的细胞,这些受体帮助它们与抗体结合。其中一些细胞包括树突状细胞、中性粒细胞、NK细胞、巨噬细胞等。在所有这些细胞中,最有效的效应细胞是NK细胞。

这些NK细胞仅对IgG1和IgG3类型的免疫球蛋白具有特异性Fc受体,因此这些受体被称为FcγI和FcγIII受体。由于这里的NK细胞依赖于抗体来执行细胞破坏,因此它被称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性。当NK细胞通过其受体识别抗体时,它会产生两种化学物质。

这些化学物质被称为穿孔素和颗粒酶。穿孔素是实际上在附着到靶细胞时在质膜内形成孔状结构的蛋白质。颗粒酶是通过穿孔素形成的这些孔进入并消化细胞导致细胞毒性的其他化学物质。

II型超敏反应

抗体依赖性细胞介导的细胞毒性ADCC与由IgG抗体介导的II型超敏反应有关。参与这些超敏反应的细胞是我们的免疫系统的自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞。在所有这些细胞中,NK细胞最为常见。

在超敏反应期间,身体也可能对其通常被忽略的自身成分作出反应。在II型反应中,这种反应是由某些抗体的存在引起的。在正常情况下,抗体是在适应性免疫反应期间产生的,以对抗病原体。

在II型超敏反应中,抗原位于细胞表面或结缔组织的一部分。这导致对机体自身细胞的抗体介导的免疫应答。抗体介导一系列事件,可能导致细胞裂解、吞噬作用或细胞凋亡。因此,II型超敏反应也称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性ADCC。

为了消除具有表面抗原的这些靶细胞,我们的免疫系统首先产生IgG抗体,这些抗体通过表面抗原与靶细胞结合。然后,NK细胞识别抗体的Fc区,并通过Fc受体(存在于这些细胞上的CD16区)与它们结合。NK细胞倾向于向这些靶细胞发送信号,然后消除或杀死它。这里的NK细胞释放干扰素γ或IFγ将杀死靶病原体。

在不匹配的输血过程中可以看到超敏反应的例子。想象一下,血型为A的人向血型为B的另一个人输血,这是一种不匹配的输血。

在这里,血型为A的人的血浆中会有抗B抗体,红细胞表面有A抗原,而血型为B的受体血浆中则有抗A抗体,红细胞表面有B抗原。因此,当发生这种输血时,来自供体的抗B抗体最终会与受体的B抗原结合。

然后,这将引起其他效应细胞(如NK细胞)的注意,这最终将导致红细胞的破坏。红细胞也可能被补体介导的裂解破坏。因此,这表明ADCC是II型超敏反应的潜在机制。

应用

ADCC的原理可用于癌症治疗。当病毒感染人体细胞时,这些细胞首先在质膜中表达病毒蛋白。

白细胞或T淋巴细胞或自然杀伤T细胞攻击癌细胞或肿瘤或受感染的细胞

在肿瘤细胞的情况下,它在其表面表达特异性抗原,这些抗原被称为肿瘤抗原或新抗原。当正常健康细胞发生一些突变形成肿瘤细胞时,新抗原的表达就开始了。

这种突变导致产生一种新的抗原,称为新抗原。如果研究人员已经针对这些肿瘤抗原开发了单克隆抗体(如IgG1和IgG3),那么其他效应细胞(如NK细胞)可以通过识别这些特异性抗体的Fc区来吞噬或破坏肿瘤细胞,从而潜在地减少肿瘤体积。这是一个正在进行的未知研究课题。

保护免受癌细胞侵害的抗体受体

结论

当病毒和寄生虫进行细胞内感染且规模较大时,在这两种情况下,吞噬作用都不能消除病原体或靶细胞。在这种情况下,我们的免疫系统使用不同的机制,其中涉及抗体。抗体用寄生虫包裹靶细胞。

受感染的细胞在质膜上显示来自病毒的异源抗原。抗体与这些抗原结合,并且具有杀伤或细胞毒性功能的白细胞识别抗体的Fc区。这种细胞的例子是自然杀伤细胞、嗜酸性粒细胞等,因为这些细胞在其表面具有Fc受体,这有助于它们与抗体的Fc区结合。

结合导致细胞毒性细胞脱粒。释放细胞毒性化学物质,破坏靶细胞的质膜,最终导致细胞裂解。这种病原体消除的整个机制被称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒性ADCC。

更新于:2023年3月30日

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