Диссертация (1150807), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Ïðåæäå âñåãî, áûëî îòêðûòî, ÷òî íåêîòîðûå pMHC íå òîëüêî íå èíèöèèðîâàëèàêòèâàöèþ Ò-êëåòîê, íî è ñëóæèëè èíãèáèòîðàìè ýòîé àêòèâàöèè.Òàêèå pMHC áûëèíàçâàíû àíòàãîíèñòàìè, à ¾íîðìàëüíûå¿ ñïåöèôè÷íûå pMHC, ñîîòâåòñòâåííî, àãîíèñòàìè.Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî àíòàãîíèñòû íàïðàâëÿþò âíóòðèêëåòî÷íûé êàñêàä ðåàêöèé ïî äðóãîìó,óïðîùåííîìó ïóòè, íå ïðèâîäÿùåìó ê ôîñôîðèëèðîâàíèþ êèíàçû ZAP-70, ÷òî ÿâëÿåòñÿíåîáõîäèìûì óñëîâèåì àêòèâàöèè Ò-êëåòêè.ñîçäàþò îòðèöàòåëüíóþ îáðàòíóþ ñâÿçü.Ò.î.àíòàãîíèñòû åùå íà íà÷àëüíîì ýòàïåÍåñêîëüêèìè ãðóïïàìè ó÷åíûõ áûëî ïîëó÷åíîñâèäåòåëüñòâî, ÷òî êëþ÷åâûì ðåàãåíòîì â íåïîëíîì êàñêàäå ÿâëÿåòñÿ òèðîçèí ôîñôàòàçàSHP-1,êîòîðàÿäåçàêòèâèðóåòêèíàçóLck.ÏîääåéñòâèåìæåàãîíèñòàêèíàçàLckàêòèâèðóåòñÿ ñ ïîìîùüþ ERK.
Ò.î. áûëà ñôîðìóëèðîâàíà ãèïîòåçà, ÷òî ñ ïîìîùüþ SHP-1è ERK Ò-êëåòî÷íûé ðåöåïòîð ðàçëè÷àåò àãîíèñòîâ è àíòàãîíèñòîâ (ñì. [73] è áèáëèîãðàôèþê [72]).Áûëè ïðîâåäåíû ïîïûòêè àäàïòèðîâàòü ìîäåëè Ìàê-Êåéòàíà ê äàííîé ãèïîòåçå, à òàêæåïîñòðîåíèÿ ïðèíöèïèàëüíî íîâûõ ìîäåëåé, íî îíè íå óâåí÷àëèñü óñïåõîì.Ïðè÷èíîéòîìó ñïåöèôè÷åñêèå îñîáåííîñòè àêòèâàöèè TCR. Âî-ïåðâûõ, èììóííûé îòâåò íà÷èíàåòïðîòåêàòüïåðâûåî÷åíüñåêóíäûáûñòðî:òèðîçèíêîíòàêòààãîíèñòàôîñôîðèëèðîâàíèåpMHCèTCR.äîñòàòî÷íî âñåãî íåñêîëüêî àãîíèñòîâ (îò 1 äî 10).èZAP-70Âî-âòîðûõ,äëÿâîçíèêàåòóæåâàêòèâàöèèêëåòêèÇàòî ÷òîáû èíãèáèðîâàòü òàêóþàêòèâàöèþ íåîáõîäèìà î÷åíü âûñîêàÿ êîíöåíòðàöèÿ àíòàãîíèñòîâ.
Íàêîíåö, êðàéíå âûñîêàÿñïåöèôè÷íîñòü èììóííîãî îòâåòà, êîòîðàÿ íå ìîæåò áûòü îáúÿñíåíà â òåðìèíàõ êîíñòàíòñâÿçûâàíèÿ/äèññîöèàöèè, èãðàþùèõ êëþ÷åâóþ ðîëü â ìîäåëÿõ êèíåòè÷åñêîé êîððåêöèè. Âñåýòî äîêàçûâàëî íåïðèãîäíîñòü ìîäåëåé êèíåòè÷åñêîé êîððåêöèè äëÿ îïèñàíèÿ àêòèâàöèè Òêëåòîê, à òàêæå è ìíîãèõ äðóãèõ êëàññîâ ìîäåëåé.Ñâåò íà ïðîáëåìó ïðîëèëè ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå, ïîëó÷åííûå ñ ïîìîùüþ íîâîãîìåòîäà ôîñôî-ñïåöèôè÷åñêîé ïðîòî÷íîé öèòîìåòðèè (Phospho-specific flow cytometry) [74], â19êîòîðîì èñïîëüçóþòñÿ àíòèòåëà ê àêòèâèðîâàííîé ôîðìå ýíçèìîâ, ÷òî ôàêòè÷åñêè ïîçâîëÿåòïîëó÷èòü òî÷íûå äàííûå îá àêòèâàöèè êàæäîé êëåòêè.
Èçìåðåíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ïî÷òè âñåêëåòêè íàõîäèëèñü ëèáî â íå àêòèâèðîâàííîì ñîñòîÿíèè ëèáî â ïîëíîñòüþ àêòèâèðîâàííîì.Êëåòîê æå ñ ïðîìåæóòî÷íûì óðîâíåì ôîñôîðèëèðîâàíèÿ áûëî íè÷òîæíî ìàëî. Ýòî îçíà÷àëî,÷òî ERK ïðàêòè÷åñêè ìãíîâåííî àêòèâèðóåòñÿ è äîñòèãàåò ìàêñèìóìà ôîñôîðèëèðîâàíèÿ.Ò.î.ìîæíî ãîâîðèòü, ÷òî àêòèâàöèÿ Ò-êëåòêè èìååò äèñêðåòíûé õàðàêòåð.èíãèáèðîâàíèåñïîìîùüþSHP-1ïðîèñõîäèòäîñòàòî÷íîìåäëåííî,÷òîÏðè ýòîìèïîçâîëÿåòïðîïóñòèòü ñèãíàë ÷åðåç ERK. Òàêæå áûëî îòìå÷åíî, ÷òî êîëè÷åñòâî pMHC íèêàê íå âëèÿåòíà ñêîðîñòü àêòèâàöèè îòäåëüíîé êëåòêè, íî ñóùåñòâåííî âëèÿåò íà îáùåå êîëè÷åñòâîàêòèâèðîâàííûõ êëåòîê.Ïîñòðîåíèå ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè, ó÷èòûâàþùåé äèñêðåòíîñòüàêòèâàöèè ERK è ïîñòåïåííîñòü SHP-1 ïîçâîëèëî îïèñàòü ïî÷òè âñå îñîáåííîñòè àêòèâàöèèÒ-êëåòêè,ïåðå÷èñëåííûåâûøåèñäåëàòüðÿäâàæíûõïðåäñêàçàíèé,âïîñëåäñòâèèïîäòâåðæäåííûõ ýêñïåðèìåíòàëüíî [75, 76].
Êàê óæå ãîâîðèëîñü, îáçîð ýòèõ èññëåäîâàíèéìîæíî íàéòè â [72].Äðóãàÿ ñòîðîíà èçó÷åíèÿ Ò-êëåòî÷íûõ âçàèìîäåéñòâèé âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïðîñòðàíñòâåííûéàñïåêò. Óæå â 90-õ ãã. áûëî âûñêàçàíî ïðåäïîëîæåíèå î ôîðìèðîâàíèè îñîáîãî àãðåãàòà èçðåöåïòîðîâ â ìåñòå âçàèìîäåéñòâèÿ TCR è pMHC, ïîëó÷èâøåãî íàçâàíèå èììóíîëîãè÷åñêîãîñèíàïñà.Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü èçâåñòíî,÷òî èììóíîëîãè÷åñêèé ñèíàïñ ïðåäñòàâëÿåòñîáîé êîìïëåêñ ðàçëè÷íûõ ìîëåêóë TCR, àäãåçèâíûõ, êîñòèìóëÿòîðíûõ è äð., êîòîðûåîáåñïå÷èâàþò ïëîòíîå âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó àíòèãåí-ïðåçåíòèðóþùåé êëåòêîé (ÀÏÊ) èT-êëåòêîé.Èìåííî áëàãîäàðÿ ýòîìó óäàåòñÿ îáåñïå÷èòü êîíòàêò ìåæäó ÀÏÊ è T-êëåòêîéíà íåñêîëüêî ÷àñîâ èëè äàæå äíåé,â òî âðåìÿ êàê äëèòåëüíîñòü ñâÿçûâàíèÿ TCR èpMHC ñîñòàâëÿåò, êàê óæå îòìå÷àëîñü âûøå, íè÷òîæíîå âðåìÿ.
Èììóíîëîãè÷åñêèé ñèíàïñèìååò ñëîæíóþ äèñêîâèäíóþ ñòðóêòóðó, â êîòîðîé ðàçëè÷àþò òðè êëàñòåðà öåíòðàëüíûé,ïåðèôåðèéíûé è âíåøíèé.èìåþòñÿ äàííûå,Êàæäîìó êëàñòåðó ñîîòâåòñòâóåò ñâîé íàáîð ìîëåêóë, ïðè÷åì÷òî öåíòðàëüíûé êëàñòåð,â ñîñòàâ êîòîðîãî âõîäÿò ìîëåêóëû TCR,ñóùåñòâóåò óæå íà íàèâíûõ êëåòêàõ åùå äî âñòðå÷è ñ ÀÏÊ, ò. å.TCR íå ðàçáðîñàíûñëó÷àéíûì îáðàçîì ïî ìåìáðàíå íàèâíûõ êëåòîê, êàê ñ÷èòàëîñü ðàíåå, à îáúåäèíåíû â¾áåëêîâûå îñòðîâà¿. Îáçîðû èññëåäîâàíèé ïî äàííîé òåìå â òîì ÷èñëå è ñ èñïîëüçîâàíèåììàò. ìîäåëèðîâàíèÿ ñì. â [77, 78].Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå èññëåäîâàíèé âçàèìîäåéñòâèÿ TCR è pMHC íåèçáåæíî áóäåòñîïðîâîæäàòüñÿ ñåðüåçíûì ìàòåìàòè÷åñêèì àïïàðàòîì,ò. ê.çäåñü ìû èìååì äîâîëüíîñëîæíûå âçàèìîäåéñòâèÿ ñ îäíîé ñòîðîíû, íàëè÷èå áîãàòîãî ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ìàòåðèàëà ñäðóãîé è õîðîøî ðàçðàáîòàííûé ìàòåìàòè÷åñêèé àïïàðàò áèîõèìè÷åñêîé êèíåòèêè ñ òðåòüåé.Ïîäðîáíåå ïîçíàêîìèòüñÿ ñ äàííîé òåìîé ìîæíî ïî îáçîðàì [67, 71, 72, 7779].
Îáçîðû ïîñìåæíûì òåìàì ìîæíî íàéòè â ñïåöèàëüíîì 584-ì òîìå æóðíàëà FEBS Letters, à òàêæå â [45].201.4. Ïîñòðîåíèå ìîäåëåé èäèîòèïè÷åñêèõ ñåòåéÂêëàä ÌÈ â èçó÷åíèå èäèîòèïè÷åñêèõ ñåòåé (ïðèíöèïèàëüíî íîâàÿ òåîðèÿ èììóíèòåòà,ïðåäëîæåííàÿ Í. Åðíå [80]) èìååò ïðèíöèïèàëüíûé õàðàêòåð.Ïåðâûå ìàòåìàòè÷åñêèåìîäåëè ïîÿâëÿþòñÿ ïî÷òè ñðàçó ïîñëå îïóáëèêîâàíèÿ Í. Åðíå ñâîåé òåîðèè â 1974 ã.,à ñ ñåðåäèíû 80-õ ãã.ýòîé îáëàñòè.îíè ñîïðîâîæäàþò áîëüøèíñòâî òåîðåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé âÍà ïðèìåðå ìíîæåñòâà ðàçëè÷íûõ ìîäåëåé áûëà ïîêàçàíà âîçìîæíîñòüñóùåñòâîâàíèÿ èäèîòèïè÷åñêèõ ñåòåé ñ ðàçíûì âíóòðåííèì ñòðîåíèåì, îòðàæàþùèõ ïðèýòîì îñíîâíûå ñâîéñòâà èììóííîé ñèñòåìû, âêëþ÷àÿ ôîðìèðîâàíèå èììóííîé ïàìÿòè,òîëåðàíòíîñòè è ò.ï., è ñîãëàñóþùèõñÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè.Îïèñàòü äàæåêðàòêî âñå ýòè ðàáîòû â ðàìêàõ äàííîé ãëàâû íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì, ê òîìó æåñóùåñòâóþò õîðîøèå îáçîðû íà ýòó òåìó U.
Behn [81], Å. ßí÷åíêîâîé [82] è Perelsonè Weisbuch [52].Îòìåòèì, ÷òî ýòè èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè âîçìîæíîñòü âîçíèêíîâåíèÿàóòîèììóííûõ çàáîëåâàíèé ïðè îïðåäåëåííûõ çíà÷åíèÿõ ïàðàìåòðîâ ñåòè [52, 83], â ñëó÷àåíàðóøåíèÿ åå ñòðóêòóðû [84] è ò. ï.Òàê â ìîäåëè Weisbuch è ñîàâò.
[83] ïðè ìàëîì ïîðîãå àêòèâàöèè B-ëèìôîöèòîâ âîçíèêàëàïåðêîëÿöèÿ ñèñòåìíîå âîçáóæäåíèå êëîíîâ, ðàñïðîñòðàíÿâøååñÿ èç íà÷àëüíîãî óçëà ïîâñåé ñåòè.Ïî ìíåíèþ àâòîðîâ òàêîå ÿâëåíèå ìîæåò áûòü ïðè÷èíîé ñèñòåìíîé êðàñíîéâîë÷àíêè, ïðè êîòîðîé ðåãèñòðèðóåòñÿ áîëüøîå ÷èñëî ðàçëè÷íûõ àíòèòåë. ðàçâèòèè òåîðèè èäèîòèïè÷åñêèõ ñåòåé ìîæíî âûäåëèòü íåñêîëüêî ýòàïîâ. 80-õ ïðîèñõîäÿò äåáàòû ìåæäó ïðèâåðæåíöàìè ñåòåâîé èäèîòèïè÷åñêîé òåîðèè è êëîíàëüíîñåëåêöèîííîé.íàçûâàåìàÿÑîãëàñíîÂðåçóëüòàòåâíà÷àëå90-õñåòåâàÿ òåîðèÿ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ,åéâñåèäèîòèïè÷åñêèåïåðèôåðè÷åñêîéîòíîñÿòñÿêëîíûâîçíèêàåòâûäâèíóòàÿìîæíîïîêîÿùèåñÿñèíòåçðàçäåëèòüêëîíû,ñëàáîäâóõÂàðåëàíàäâåòåîðèéèÊîóòèíüî÷àñòè:ñâÿçàííûåêòàê[84].ïåðâîéìåæäóñîáîéèäèîòèïè÷åñêèìè âçàèìîäåéñòâèÿìè è ðåàãèðóþùèå, â îñíîâíîì, ñ âíåøíèìè àíòèãåíàìè,ò. å.
äåéñòâóþùèå ñîãëàñíî êëîíàëüíî-ñåëåêöèîííîé ïàðàäèãìå; êî âòîðîé öåíòðàëüíîé îòíîñÿòñÿ êëîíû, èäèîòèïè÷åñêè òåñíî ñâÿçàííûå è ïîòîìó èìåþùèå àêòèâíóþ äèíàìèêó è âîòñóòñòâèè àíòèãåíà. Ðàçâèòèåì ýòîé òåîðèè ñòàëà ìîäåëü ñ åùå áîëåå ñëîæíîé àðõèòåêòóðîé[85], êîãäà âñå êëîíû äåëÿòñÿ íà 4 ãðóïïû A, B, C è D. Ãðóïïà À ïðåäñòàâëÿåò ÿäðî ñèñòåìû, âêîòîðîì êàæäûé êëîí ñâÿçàí ñî âñåìè îñòàëüíûìè. Ãðóïïû B è C ïðåäñòàâëÿþò ñîâîêóïíîñòüïîïàðíî ñâÿçàííûõ êëîíîâ (êàæäîìó êëîíó ãðóïïû B ñîîòâåòñòâóåò îäèí êëîí èç C). Dàíàëîãè÷íà ïåðèôåðè÷åñêîé ÷àñòè ìîäåëè Âàðåëà è Êîóòèíüî.Ïðåäñòàâëåíèÿèçìåíåíèÿîáëàãîäàðÿèäèîòîï-ïàðàòîïíîâûìâçàèìîäåéñòâèÿõýêñïåðèìåíòàëüíûìòàêæåôàêòàì.ïðåòåðïåëèÅñëèçíà÷èòåëüíûåèçíà÷àëüíîîíèðàññìàòðèâàëèñü êàê àññèìåòðè÷íûå (ò.
å. ñ÷èòàëîñü, ÷òî àêòèâàöèÿ ïàðàòîïà êëåòêè ïðèâîäèòê åå ñòèìóëÿöèè, à àêòèâàöèÿ èäèîòîïà, íàîáîðîò, ê ñóïðåññèè), òî â äàëüíåéøåì Ïîëåìè Áîíîì áûëà ïðåäëîæåíà ãèïîòåçà ðåãóëÿòîðíûõ èäèîòèïîâ [86], ñîãëàñíî êîòîðîé íåòïðèíöèïèàëüíîãî ðàçëè÷èÿ ìåæäó ïàðàòîïîì è èäèîòîïîì:ëþáàÿ èõ êîìáèíàöèÿ ìîæåòïðèâîäèòü ëèáî ê ñòèìóëÿöèè, ëèáî ê ñóïðåññèè, ÷òî â ñâîþ î÷åðåäü, áóäåò çàâèñåòü îò èíûõâíåøíèõ ôàêòîðîâ.21Äðóãèìâàæíûìðàñøèðåíèåìòåîðèèñòàëîâêëþ÷åíèåâíååÒ-êëåòîê.Âðÿäåýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîò áûëî ïîêàçàíî ñóùåñòâîâàíèå èäèîòèïè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèéìåæäóÒ-êëåòêàìè,ìàòåìàòè÷åñêîé[82].Ñåãîäíÿ÷òîåùåðàáîòîéïîèçó÷åíèåáîëååóñëîæíèëîèññëåäîâàíèþòàêîéàíòèèäèîòèïè÷åñêîéñòðóêòóðóñåòèñåòè.ñòàëîðåãóëÿöèèÏåðâîéèññëåäîâàíèåÒ-êëåòîêêðóïíîéßí÷åíêîâîéîñîáåííîâàæíîâêîíòåêñòå ïðèìåíåíèÿ Ò-êëåòî÷íîé âàêöèíàöèè ïðè ëå÷åíèè àóòîèììóííûõ çàáîëåâàíèé.Çäåñüìàòåìàòè÷åñêîåìîäåëèðîâàíèåïîêàçàëî,êàêáîëüøîåðàçíîîáðàçèåèìåþùèõñÿýêñïåðèìåíòàëüíûõ íàáëþäåíèé ìîæåò áûòü îáúÿñíåíî ïðîñòûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè ìåæäóïîïóëÿöèÿìè Th1/Th2 èäèîòèïè÷åñêèõ è àíòèèäèîòèïè÷åñêèõ êëåòîê [87].Òåîðèÿ èäèîòèïè÷åñêèõ ñåòåé áûëà î÷åíü ïîïóëÿðíà â 70-õ 80-õ ãã.,90-õãã.èíòåðåñêíåéñòàëóãàñàòü,÷òîñâÿçàíîîò÷àñòèñóñïåõàìèîäíàêî,ââðàçâèòèèêëîíàëüíî-ñåëåêöèîííîé òåîðèè, à îò÷àñòè ñî ñëîæíîñòüþ ïðîâåäåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõîïûòîâèñëîæíîñòüþòåîðèèóèììóíîëîãîâðàçëè÷íûõñàìîéòåîðèè.ñíîâàðàñòåò:àóòîèììóííûõÑåãîäíÿ,êçàáîëåâàíèé,íåéïîìíåíèþîáðàùàþòñÿïðèìåíåíèåìBehn,ââàêöèíñâÿçèïðèèíòåðåññêýòîéèññëåäîâàíèåìäèàáåòåòèïàÀèðàêå, àóòîèììóííûõ çàáîëåâàíèÿõ, èññëåäîâàíèåì äèíàìèêè êàòàëèòè÷åñêèõ àíòèòåë ïðèáåðåìåííîñòè, èññëåäîâàíèåì äîëãîñðî÷íûõ èäèîòèïè÷åñêèõ ðåàêöèé â ïëîäå ïîä äåéñòâèåììàòåðèíñêèõ àíòèòåë, èñïîëüçîâàíèåì èììóíîãëîáóëèíîâ â êà÷åñòâå èììóíîìîäóëÿòîðîâïðè àóòîèììóííûõ è âîñïàëèòåëüíûõ çàáîëåâàíèÿõ; âîçðîæäàåòñÿ èíòåðåñ ê ïðèìåíåíèþìîíîêëîíàëüíûõ àíòèòåë â êëèíè÷åñêîé ïðàêòèêå,÷òî òàêæå òðåáóåò áîëåå ãëóáîêîãîïîíèìàíèÿ èäèîòèïè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé [81]. êà÷åñòâå ïðèìåðà ìîäåëè àíòèèäèîòèïè÷åñêèõ ñâÿçåé ðàññìîòðèì ïðîñòóþ ñåòü èç äâóõêëîíîâ Â-ëèìôîöèòîâ, ïðåäëîæåííóþ â [52].
Ïóñòü ïåðâûé êëîí (1 ) ðåàãèðóåò ñ àíòèãåíîì,à âòîðîé (2 ) ðåàãèðóåò ñ ïåðâûì.èäèîòèïîì, à11 = 22 = 0.2Òîãäà â òåðìèíàõ òåîðèè Éåðíå1áóäåò íàçûâàòüñÿ àíòèèäèîòèïîì. Êîíñòàíòû âçàèìîäåéñòâèÿ ñëåäóþùèå:Òîãäà ïîëåℎ1 = 2 ,àℎ2 = 1 .12 = 21 = 1Èìååì ñëåäóþùóþ ñèñòåìó:(︀)︀˙1 = + 1 (2 ) − ,(︀)︀˙2 = + 2 (1 ) − . ïðèñóòñòâèè àíòèãåíà ïîëåèℎ1 = 2 + 1, .(1.6) ðàìêàõ òåõ ïàðàìåòðîâ,êîòîðûåèìåþò áèîëîãè÷åñêèé ñìûñë, ñèñòåìà 1.6 èìååò ïÿòü îñîáûõ òî÷åê, èç êîòîðûõ òîëüêî òðèóñòîé÷èâûå.Äàííûå àòòðàêòîðû íàçâàíû àâòîðàìèíàèâíûì, èììóííûìÓñòîé÷èâîå ñîñòîÿíèå ðàâíîâåñèÿ, íàçâàííîå èììóííûì, âîçíèêàåò, êîãäàâëèÿíèåì ñòèìóëèðóþùåãî ïîëÿèäèîòèïäëÿ2 .1,à2 ïîäàâëÿþùåãî ïîëÿ.èòîëåðàíòíûì.1íàõîäèòñÿ ïîä ýòîì ñîñòîÿíèèèìååò âûñîêóþ êîíöåíòðàöèþ è ñîçäàåò áîëüøîå, à ïîòîìó ïîäàâëÿþùåå, ïîëåÀíòèèäèîòèï2 ,â ñâîþ î÷åðåäü, èìååò íèçêóþ êîíöåíòðàöèþ è ñîçäàåò ìàëîåñòèìóëèðóþùåå ïîëå äëÿ èäèîòèïàâ ñèñòåìó àíòèãåíà,1 .Ýòîò àòòðàêòîð íàçâàí èììóííûì, ò.