Antibody-Dependent Cell-Mediated Cytotoxicity (ADCC)

Tohtori Surat P, Ph.D.Reviewed by Dr. Liji Thomas, MD

Vasta-aineista riippuvainen soluvälitteinen sytotoksisuus (ADCC) tarkoittaa immuunijärjestelmän efektorisolun suorittamaa vasta-aineilla päällystetyn kohdesolun tappamista.

Image Credit: ustas7777777 /

ADCC:n vaiheet

Ensin B-solu tuottaa vasta-aineita, jotka on suunnattu taudinaiheuttajassa tai vierasesineessä esiintyviä erityisiä antigeenejä vastaan.

Nämä vasta-aineet sitoutuvat kohdeantigeeniin, ja immuunijärjestelmän efektorisolut tunnistavat vasta-aineen vakioalueen (Fc) niiden pinnalla olevien Fc-reseptorien kautta.

Tunnistamisen jälkeen efektorisolut vapauttavat kemikaaleja, jotka sitten lysoivat ja tappavat vasta-aineeseen sitoutuneen kohdesolun. Tämä mekanismi muodostaa tärkeän osan immuunivasteesta.

ADCC:n aktivoituminen

ADCC voi aktivoitua useilla kanavilla.

Vasta-aineiden spesifinen sitoutuminen

Useimmissa tapauksissa ADCC:n aktivoitumiseen liittyy IgG-vasta-aineiden sitoutuminen antigeeneihin, vaikkakin invasiivisten helmintien ja joidenkin muiden loisten aiheuttaman tartunnan yhteydessä IgE-vasta-aineet voivat sitoutua patogeenin pinnalla olevaan vasta-aineeseen.

Immuunisolujen rekrytointi vasta-aineen Fc-fragmentin avulla

Vasta-aineen vakioalue voi rekrytoida erilaisia immuunisoluja, mukaan lukien granulosyytit, kuten neutrofiilit, monosyytit, eosinofiilit, sekä makrofagit ja luonnolliset tappajasolut.

Efektorisolut

Kohdesolun ja vasta-aineen reaktiokohtaan rekrytoituu vasta-aineen Fc-fragmentin tunnistamisen jälkeen erityyppisiä soluja, ja nämä solut toimivat erilaisten menetelmien kautta tappaakseen kohdesolun.

Makrofagit: Makrofagit osallistuvat kohdesolun tappamiseen vapauttamalla lytisiä ja toksisia entsyymejä kohdekohtaan.

Luonnolliset tappajasolut (NK-solut): Nämä solut pystyvät tunnistamaan patogeenit, jotka eivät ilmentäisi MHC:tä, ja ne toimivat vapauttamalla granzyymi- ja perforiiniproteiineja, jotka puhkaisevat reikiä patogeenien solukalvoon ja tappavat ne siten.

Neutrofiilit: Nämä solut osallistuvat patogeenisten bakteerien tunnistamiseen, ja ne toimivat vapauttamalla lytisiä entsyymejä ja tuottamalla reaktiivisia happilajeja (ROS), jotka tuhoavat tunkeutuvat mikrobit.

Eosinofiilit: Nämä solut osallistuvat loisten tunnistamiseen, mikä johtaa niiden aktivoitumiseen vapauttamalla myrkyllisiä aineita, jotka johtavat patogeenisten solujen kuolemaan

Sytotoksisuuden mekanismit

Nyt on todettu, että Fc-reseptoreiden on oltava ristisidoksissa, jotta sytotoksisuuteen johtava signaalikaskadi käynnistyy. Monomeerisen IgG:n sitoutuminen ei riitä.

Tämä ristisidosprosessi perustuu useiden signaalien tunnistamiseen, jotka puolestaan riippuvat vasta-aineesta ja Fc-reseptorista, muista signaalimolekyyleistä ja efektorisoluista.

Solujen tuhoutumisen mekanismi

Kalsiumriippuvaiset prosessit

Tietyissä prosesseissa kohteen tunnistamisen jälkeen aktivoituu kalsiumriippuvainen eksosyyttinen kaskadi, joka johtaa patogeeniin kohdistuvien solunsisäisten granulaattien vapautumiseen efektorisolusta.

Yksi tällaiseksi molekyyliksi on muodostunut perforiini, joka kiinnittyy solukalvoon muodostaen huokon. Sitä seuraava solunsisäisen materiaalin vuoto ja ioninen epätasapaino johtavat solun lyysiin. Toinen on granzyymi B, entsyymi, joka osallistuu DNA:n pirstoutumiseen kohdesoluissa.

Fasin sitoutuminen

Jotkut kohdesolut ilmentävät Fas-antigeenia, johon isäntäsolun molekyyli nimeltä Fas-ligandi sitoutuu. Tämä aktivoi signalointikaskadin, joka lopulta johtaa NK-solujen välittämään solukuolemaan.

reaktiivisten happilajien vapautuminen

Tietyt efektorisolut, kuten monosyytit, makrofagit ja neutrofiilit, voivat vapauttaa reaktiivisia happilajeja, kun Fc-reseptorit ovat ristisidoksissa. Reaktiiviset happilajit johtavat sitten kohdesolun kuolemaan.

Näkökulmia

ADCC on kriittinen osa isännän immuniteettia, ja joidenkin spesifisesti kasvainsoluja vastaan suunnattujen vasta-aineiden on myös osoitettu olevan tärkeässä roolissa kasvainten hoidossa hiirimalleissa in vivo.

ADCC käynnistyy, kun vasta-aineet sitoutuvat sekä kohdesolussa olevaan antigeeniin että isännän efektorisolujen Fc-reseptoreihin. Tämä prosessi johtaa lopulta siihen, että isäntä tappaa patogeenisen kohdesolun.

Lisälukemista

• Kaikki vasta-aineiden sisältö
• VHH-vasta-aineet (nanokehot) Edut ja rajoitukset
• Fluoresoivien vasta-aineiden tekniikat

.

• Vasta-aineiden valinta DNA Origami-telineiden avulla
• Histone Deacetylase (HDAC) -vasta-aineiden käyttö tutkimuksessa

Kirjoittanut

Dr. Surat P

Tohtori Surat valmistui solubiologian ja mekanobiologian tohtoriksi Tata Institute of Fundamental Researchista (Mumbai, Intia) vuonna 2016. Ennen väitöskirjaansa Surat suoritti eläintieteen kandidaatin tutkinnon (B.Sc.), jonka aikana hän sai Intian tiedeakatemian kesäapurahan tutkiakseen AID:hen liittyviä proteiineja. Hän tuottaa artikkeleita monista eri aiheista, kuten lääketieteen etiikasta, tietojen manipuloinnista, pseudotieteestä ja taikauskosta, koulutuksesta ja ihmisen evoluutiosta. Hän suhtautuu intohimoisesti tiedeviestintään ja kirjoittaa artikkeleita kaikilta biotieteiden aloilta.

Sitaatit

.