CD-антигены лейкоцитов - дифференцировочные кластеры — CD

Обновлено: 19.04.2024

Понятием кластер дифференцировки (от англ. cluster of differentiation, cluster designation; CD) обозначают номенклатуру дифференцировочных антигенов человеческих лейкоцитов. Данная классификация была принята с целью исследования и идентификации поверхностного мембранного белка лейкоцитов в 1982 году. CD-антигенами или, другими словами, CD-маркерами являются белки, которые служат лигандами, либо рецепторами, участвуют во взаимодействиях клеток и являются компонентами каскада установленных сигнальных путей. Данные белки способны выполнять и другие функции (в частности, белок клеточной адгезии). Перечень включенных в номенклатуру антигенов кластеров дифференцировки регулярно пополняется и на сегодня составляет свыше 320 CD-антигенов, а также их подтипов.

Рис. 1. Пример описания дифференцировки лейкоцитов по наличию различных CD на их поверхности

Номенклатура кластеров дифференцировки была разработана на первой конференции (Париж. 1982 г.) по антигенам дифференцировки человеческих лейкоцитов. Назначением созданной системы стало упорядочивание значительного числа моноклональных антител по отношению к поверхностным эпитопам лейкоцитов, выработанных во многих лабораториях мира.

Было решено, что каждый CD-антиген будет приписан к определенному ряду моноклональных антител (при наличии хотя бы двух неодинаковых клонов), способных распознавать определенный эпитоп на клетке. Название CD-антиген распространилось также и на белок-маркер, в реакцию с которым вступают антитела. Характерно, что описанная номенклатура производит классификацию кластеров дифференцировки, не касаясь клеточных функций белка. Нумерация ведется от антигенов описанных раньше к описанным позже в порядке хронологии.

Со временем данную классификацию значительно расширили, включив в нее и другие разновидности клеток помимо лейкоцитов. Было установлено, что многие из CD-антигенов относятся не к поверхностным, а к внутриклеточным белкам-маркёрам. Некоторые из CD-антигенов были отнесены не к белкам, а к поверхностным углеводам.

Кластеры дифференцировки являют собой моноклональные группы антител способные выявлять присутствие одноименных молекул на поверхностях клеток. Каждую молекулу мембраны принято обозначать как CD, ей присваивается соответствующий номер. Некоторые CD обозначаются символом 'w' (от workshop – рабочая группа, англ), свидетельствующим, что данный антиген охарактеризован не полностью.

Возможность идентификации кластеров дифференцировки появилась только с началом полномасштабного использования в опытах моноклональных антител – мАт, которые применяются в технологии проточной цитометрии. Исходя из того, что основная задача в исследованиях экспрессии антигена – обнаружение позитивных клеток различного происхождения, считается, что сходные картины мечения, которые показывают мАт, свидетельствуют о мечении ими одного и того же антигена.

Подобные исследования были начаты в 1980 году. Результатом их стало введение общей CD-номенклатуры не только для человеческих антигенов, но и для антигенов гомологичного характера различных видов животных. Вне сомнения, важнейшим и одним из первых следствий введения CD-номенклатуры явилась возможность обнаружения уникального ряда антигенов с последующим их изучением, клонированием, исследованием условий функциональных вариантов, экспрессии и т.д.

Появилась возможность как фундаментального использования CD-номенклатуры, так и направленного влияния на реализацию некоторых функций изучаемой клетки посредством применения мАт к определенному CD-антигену. Например, то, что CD4 является маркером (преимущественно) для Т-хелперов позволило показать значение данного маркера в процессе отмены смешанных лимфоцитарных реакций и блокады некоторых заболеваний аутоиммунного характера in vivo, используя aHTH-CD4 мАт. Другой пример: анти-СШ мАт успешно активирует Т-клетки.

Как видим, возможность определить экспрессию кластера дифференцировки антигенов для различных состояний определенных клеточных типов позволила установить причины подавляющих и активирующих воздействий, что открывает перспективы моделирования нужных состояний in vivo.

КЛАСТЕРЫ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ (CD-антигены) ЛЕЙКОЦИТОВ

В процессе дифференцировки на мембранах клеток системы иммунитета появляются макромолекулы – маркеры, соответствующие определенной стадии развития, морфологической дифференцировки клетки. Они получили название CD-антигенов(от английского – clusters of differentiation – кластеры дифференцировки). В настоящее время их известно более 200. С помощью поверхностных антигенных маркеров (дифференцировочных антигенов, CD) возможно определить направление развития, степень зрелости клеток, популяцию и субпопуляцию клеток, стадию их дифференцировки и активации. Дифференцировочные антигены, таким образом, служат специфическими маркерами. По таким антигенам дифференцируют в частности субпопуляции лимфоцитов и других иммунокомпетентных клеток.

· CD1 - a, b, c;его несут кортикальные тимоциты, субпопуляции В-клеток, клетки Лангерганса, является общим антигеном тимоцитов, белок, подобен антигенам 1класса гистосовместимости, ММ 49 КД.

· v CD2- маркер всех Т-клеток, имеют также большинство (~ 75%) ЕК, известны три эпитопа молекулы, один из которых связывает эритроциты барана(Е-рецептор); является адгезивной молекулой связывается с CD58 (LFA III), LFA IV, передает трансмембранные сигналы при активации Т-клеток; ММ 50 КД. Выявить этот антиген можно реакцией розеткообразования. Реакция Е-розеткообразования является показателем суммы клеток (Т-л, ЕК, LAK), несущих CD2-кластер.Таким образом, CD2 –антиген не является абсолютным маркером Т-лимфоцитов, так как присутствует и на других клетках.

· v CD3 – несут все зрелые Т-лимфоциты, обеспечивает передачу сигнала от Т-клеточного антигенспецифического рецептора (ТКР) в цитоплазму, состоит из пяти полипептидных цепей (γ, δ, ε, ι, ξ). ММ – 25 КД; антитела к нему усиливают или ингибируют функцию Т-клеток. Важный маркёр Т- лимфоцитов.

· v CD4 – маркер Т-хелперов, рецептор к вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ), имеется на

некоторых моноцитах, клетках глии; трансмембранный гликопротеин, участвует в распознавании

антигенов, ассоциированных с молекулами II класса гистосовместимости (HLA-DR), ММ 59 КД. (Рецептор для АГ ГКГС класса ll).

· v CD5 –имеют зрелые и незрелые Т-клетки, трансмембранный гликопротеин, член семейства рецепторов – “мусорщиков”, как и CD6, является лигандом для CD72 на В-клетках, участвует в пролиферации Т- клеток. CD5 так же имеют В-1-лимфоциты – субпопуляция В-клеток, с преимущественной локализацией в брюшной и плевральной полостях. ММ 67 КД.

· CD6 –несут зрелые Т-клетки и частично В-клетки имеют все Т-клетки и тимоциты, часть В-клеток; входит в семейство «мусорщиков», ММ 120 КД.

· CD7 –имеют Т-клетки, ЕК (Fcμ рецептор IgM); ММ 40 КД.

· v CD8 – маркер цитотоксических Т-лимфоцитов, имеют некоторые ЕК, структура адгезии, вовлекается в распознавание антигенов при участии молекул гистосовместимости 1 класса, состоит из двух S-S цепей , ММ 32 КД. (Корецептор для комплекса АГ + ГКГС класса l).

· CD9 –несут моноциты, тромбоциты, гранулоциты, В-клетки фолликулярных центров, эозинофилы, базофилы, эндотелий, ММ 24 КД.

· CD10-имеют незрелые В-клетки (GALLA – антиген лейкозных клеток), часть тимоцитов, гранулоцитов; эндопептидазаэяяюя, ММ 100 КД.

· CD11a –несут все лейкоциты, молекула цитоадгезии, αL цепь интегрина LFA-1, ассоциирована с CD18; рецептор для лигандов: CD15 (ICAM-1), CD102 (ICAM-2) и CD50 (ICAM-3) молекул; отсутствует у больных с LAD-1 синдромом (синдром дефицита молекулы адгезии), ММ 180 КД.

· v CD11b –(CR3- или c3bi-рецептор) – несут моноциты, гранулоциты, ЕК, αМ цепь интегрина, ассоциирована с CD18молекулой; рецептор для лигандов: CD54 (ICAM-1), C3bi-компонента комплемента (CR3-рецептор) и фибриногена; отсутствует при LAD-1 синдроме: ММ 165 КД.

· v CD11c(CR4-рецептор) – имеют моноциты, гранулоциты, ЕК, активированные Т- и В-лимфоциты, αХ цепь интегрина (ассоциирована с CD18, является четвертым типом рецептора (CR4) для компонентов C3bi, C3dg комплемента; его лиганды– СD54 (ICAM-1), фибриноген; ММ 95/150 кД.

· CD13 –имеют все миелоидные, дендритные и эндотелиальные клетки, аминопептидаза N, рецептор для коронавируса, ММ 150 КД.

· v CD14 – имеют моноциты/макрофаги, гранулоциты, рецептор для комплексов ЛПС с ЛПС-

связывающим белкоми для PI-молекул тромбоцитов; отсутствует у больных с пароксизмальной ночной гемоглобинурией (PNH), антитела к нему могут вызывать окислительный взрыв в моноцитах, ММ 55 КД.

· CD15 –(Lewis) – имеют гранулоциты, слабо экспрессируют моноциты, некоторые антитела к нему

· CD15s –(sialyl-Lewis) – имеют миелоидные клетки, лиганд для CD62P (P-селектин), CD62E (E-селектин), CD62L (L-селектин), отсутствует у больных LAD-2.

· v CD16 – несут ЕК,нейтрофилы, некоторые моноциты, (низкоаффинный Fc-рецептор для IgG),

интегральный мембранный белок (Fcγ RIIIA) на ЕК и макрофагах, PI-связывающая форма (Fcγ RIIIB) на нейтрофилах, отсутствует у больных с PNH – пароксизмальной ночной гемоглобинурией.

· CD18 –имеют большинство лимфоидных и миелоидных клеток, молекула адгезии, β2 цепь интегрина LFA, ассоциирован с αCD11 a, b, c, отсутствует при LAD-1 синдроме, ММ 95 КД.

· v CD19– (В4) – имеют пре-В и В-клетки, часть их рецепторного комплекса вовлекается в их активацию (сигнал трансдукции, ассоциирован с CD21 (CR2); ММ 95 КД. Важный маркёр В-клеток.

· v CD20– (В1) – несут все В-клеткии дендритные клетки в фолликулах, участвует в активации через кальциевые каналы клеток, ММ 35 кДа.

· v CD21– (CR2 рецептор, В2) - имеют субпопуляции В-клеток, некоторые тимоциты, Т-клетки, рецептор для С3d компонента комплемента и для вируса Эпштейна-Барра, участвует в регуляции активации комплемента (RCA) наряду с CD35, CD46 CD55 и в активации В-клеток.

Кластер дифференцировки

Кластер дифференцировки (англ. cluster of differentiation, cluster designation ; сокращённо CD) — номенклатура дифференцировочных антигенов лейкоцитов человека. Данная классификация была предложена в 1982 году для идентификации и исследования поверхностных мембранных белков лейкоцитов. CD-антигенами (или иначе CD-маркёрами) могут быть белки, которые служат рецепторами или лигандами, участвующими во взаимодействии клеток между собой и являющимися компонентами каскада определённых сигнальных путей. Однако, они могут быть и белками, выполняющими другие функции (например, белки клеточной адгезии). Список CD-антигенов, внесённых в номенклатуру, постоянно пополняется и в настоящее время содержит 350 CD-антигенов и их подтипов.

Содержание

Номенклатура

Номенклатура была предложена на 1-й Международной конференции по антигенам дифференцировки лейкоцитов человека (Париж, 1982). 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-маркёр, 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-маркёрами. Некоторые из них являются не белками, а поверхностными углеводами (например, CD15). Насчитывается более 320 антигенов и 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 маркёрами для других популяций клеток (некоторые макрофаги экспрессируют низкие уровни CD4; дендритные клетки имеют высокие уровни CD8). Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) связывает CD4 и хемокиновый рецептор на поверхности T-хелперов для проникновения в клетку. Таким образом, количество CD4 и CD8 T-лимфоцитов в крови часто используется для мониторинга развития ВИЧ инфекции.

CD-ландшафт клеток

Изучая объект, мы пытаемся его охарактеризовать, сравнить с уже известными и найти ему место на полке нашего сознания. Наука и жизнь немыслимы без классификации. Системы рождаются, устаревают, приходят в забвение… Или же успешно трансформируются и развиваются, превращаясь в настоящие звезды. Итак, встречайте — неподражаемые кластеры дифференцировки. У армии их фанатов нет громоздких СD-ROM, но в закладках браузера CD Maps [1, 2].

Кластер дифференцировки (cluster of differentiation, cluster designation, CD) — это маркер, который идентифицирует конкретный паттерн клеточной дифференцировки, выявляемый специфическим моноклональным антителом [3].

Номенклатура CD завоевала официальный статус: она принята научным сообществом и одобрена Международным союзом иммунологических обществ и Всемирной организацией здравоохранения.

Рожденные гибридомной революцией

Возникновению системы CD способствовало получение моноклональных антител с уникальной специфичностью (Георг Келер, Цезарь Мильштейн, 1975 год) [4]. Это стало возможным благодаря разработке метода гибридом, воплощающего мечту «приставить губы Никанора Ивановича к носу Ивана Кузьмича». Соматический гибрид нормальной антителообразующей и опухолевой клетки (гибридома) передает своим потомкам как бессмертие злокачественно трансформируемой клетки, так и возможность синтезировать антитела. Белки имеют специальный узор из опознавательных знаков — детерминантных групп, каждая из которых представлена несколькими остатками аминокислот или сахаров. То есть один белок имеет несколько различных детерминант и, следовательно, широкий спектр антител, с которыми возможно образование связи. Узнавание молекулы антителом подразумевает образование с ней значительно более прочной связи по сравнению с другими молекулами. Крепость «уз» в данном случае измеряется сродством или константой диссоциации. Для многих исследований требуются структуры с более четкими характеристиками. Моноклональные антитела нацелены на одну конкретную детерминанту, а их физико-химическая однородность превращает их в высокочувствительные реагенты [5].

Открывшиеся перспективы поражали воображение, и радостные иммунологи генерировали все большее количество антител. Однако новой технологии отчаянно не хватало упорядоченности. Иногда полученные в разных лабораториях разноименные структуры фактически распознавали одни и те же паттерны. Это привело к хаотичному называнию молекул — Вавилонской башне терминологии [6].

Для ликвидации все нарастающей путаницы в 1982 году Ален Бернард и Лоуренс Бумселл организовали в Париже I Международное рабочее совещание по дифференцировочным антигенам лейкоцитов человека (the I International Workshop of Нuman Leukocyte Differentiation Antigens, HLDA). 55 коллективов ученых из 14 стран согласованно работали по единому протоколу. В итоге удалось объединить исследованные на тот момент антигены в 15 кластеров, обозначенных буквами CD [7].

Мультилабораторный слепой анализ антител обеспечил независимую проверку специфичности молекул и послужил основой для уверенного использования этих реагентов в фундаментальных исследованиях и клинической практике. Сложные коммуникации клеток иммунной системы и невозможность рассматривать ее изолированно привели к расширению объектов исследований экспертов HLDA. На сегодняшний день, помимо классического анализа лейкоцитов, в качестве объектов рассматриваются и другие типы клеток: гемопоэтические стволовые, кроветворные клетки-предшественницы, тромбоциты, дендритные и эндотелиальные клетки. В настоящее время проведение рабочих совещаний HLDA осуществляет неправительственная организация Молекулы дифференцировки клеток человека (Human Cell Differentiation Molecules, HCDM) со штаб-квартирой в Барселоне (Испания). Актуальный список маркеров включает 371 CD [8].

Таблица 1 | Рабочие совещания HLDA I–X (1982–2014) [8]

Термин CD сбросил чешую и оброс перьями, то есть успешно эволюционировал. Строгое определение СD как поверхностных белков лейкоцитов утратило свою актуальность. Не все CD — белки, не все поверхностные, не все встречаются на лейкоцитах. Научный прогресс вынуждает отказываться от категоричных определений фундаментальных свойств, чтобы избежать необходимости постоянных уточнений и абсурдных ситуаций, когда исключений больше, чем соответствий правилу. Рационально вводить четкие критерии, основанные на воспроизводимых параметрах.

Для признания нового CD требуется представить на суд инквизиторов HCDM свидетелей — моноклональные антитела из независимых лабораторий с идентичным характером реактивности, которые к тому же опознают одну и ту же молекулу. Протокол заседания строго контролируется. Основные лаборатории-участники тестируют реактивность антител с несколькими типами клеток, используя многоцветную проточную цитометрию. В других лабораториях проводят проверку специфической реактивности с использованием методов иммунобиохимии (иммунопреципитация, вестерн-блоттинг) и иммуногистохимии. Моноклональные антитела должны специфически распознавать как антиген в трансфицированных клетках, так и его эндогенный аналог в первичных клеточных линиях [3].

Проточная цитометрия — метод исследования дисперсных сред в режиме поштучного анализа элементов дисперсной фазы по сигналам светорассеивания (прямое светорассеивание — для определения относительного размера клеток или частиц; боковое светорассеивание — для оценки неоднородности внутриклеточного содержимого клетки, например, размеров ядра и гранулярности цитоплазмы) и флуоресценции (изучение клеточных маркеров с помощью меченных флюорохромными красителями антител к поверхностным и внутриклеточным компонентам клеток) [9].
Иммунопреципитация — способ, с помощью которого можно выделить из смеси и осадить («precipitate») искомую молекулу за счет образования комплекса антиген-антитело.
Вестерн-блоттинг или иммуноблотинг («blotting» — промокание) — аналитический метод, основанный на комбинации гель-электрофореза (проведение электрофоретического разделения белков) и иммунохимической реакции «антиген/антитело-исследуемый белок».
Иммуногистохимия — метод выявления специфических антигенов в тканях в результате распознавания соответствующим антителом с последующим анализом микропрепаратов на светооптическом уровне [10].
Трансфекция — метод генной инженерии, заключающийся в изменении фенотипа путем введения в клетку (эукариотическую) чужеродной нуклеиновой кислоты без использования вирусов. Вирусная «доставка» нуклеиновой кислоты называется трансдукцией [11].

Вопрос, что было раньше, не решен для пары курица и яйцо, но определен для моноклонального антитела и идентифицируемой им молекулярной частицы. Изначально именно моноклональное антитело использовалось для характеристики своей мишени. Например, CD2-моноклональные антитела представляют собой реагенты, которые реагируют с трансмембранным гликопротеином с молекулярной массой 50 кДа, экспрессируемым в покоящихся Т-клетках. В настоящее время клеточные структуры сначала идентифицируются с помощью методов молекулярной генетики или протеомики, а затем уже моделируются специфические антитела [12].

Строчная буква «w» («workshop»), предшествующая обозначению номера, используется для еще не утвержденных кандидатов. Например, молекула все еще в листе ожидания, т. к., по данным совещаний HLDA, для нее подтверждено только одно специфическое антитело.

Анализ w-клеймированных маркеров, рассмотренных еще в начале деятельности HLDA, выявил их принадлежность к кластерам моноклональных антител, распознающих углеводные эпитопы, которые после надлежащей биохимической идентификации получили свой собственный «чистый» номер CD. Например, антиген Томсена-Фриденрайха (TF или T) открыт случайно при изучении групп крови (обнаруживался на контаминированных эритроцитах). Структурно TF — это универсальная первичная (коровая, кор-1) последовательность O-гликанов, то есть углеводный эпитоп. Присутствуя практически на всех мембранных гликопротеинах муцинового типа, он остается иммунологически замаскированным из-за удлинения углеводной цепи. Но в злокачественно трансформированных клетках происходит его демаскировка, вероятнее всего, в результате нарушения (обрыва) гликозилирования. TF характеризуется как онкофетальный углеводный эпитоп, имеет номер CD176. Он определяется примерно в 90 % опухолей преимущественно эпителиального строения (толстая кишка, молочная железа, мочевой пузырь, простата, печень, яичники и желудок), при этом уровень экспрессии вариабелен [13].

Прописные буквы после номера CD обозначают сплайсированный вариант внеклеточного домена молекулы клеточной поверхности. Например, в результате альтернативного сплайсинга гена Ptprc (Protein tyrosine-phosphatase, receptor type), кодирующего трансмембранную тирозиновую протеинфосфатазу CD45, образуются варианты с различными характеристиками. Наивные Т-лимфоциты экспрессируют преимущественно высокомолекулярные изоформы СD45 (CD45RA), имеют высокую фосфатазную активность и поддерживают Т-клеточный рецептор в премированном состоянии для распознавания антигена. Активированные Т-клетки экспрессируют короткий сплайс-вариант CD45 (CD45RO), с которым связывают более быструю и эффективную активацию, опосредованную антигеном [14].

Сплайсинг — это процесс созревания молекул, в результате которого из предшественника удаляется внутренняя часть, а края образовавшегося дефекта лигируются за счет образования ковалентной связи. Сплайсингу подвергаются нуклеиновые кислоты и белки. Вырезание разных участков в транскриптах формирует альтернативный сплайсинг, в результате которого с одного гена считываются разные белки [15].

Строчная буква после номера CD обозначает несколько молекул, которые имеют общую цепь. Например, CD1a, CD1b, CD1c, CD1d, CD1e имеют цепь β2-микроглобулина. Интегрин бета-2 (CD18), связываясь с различными альфа-субъединицами интегрина, образует гетеродимерные комплексы (CD11a, CD11b и CD11c). В других случаях строчные буквы используются для обозначения разных членов одного и того же семейства генов, как в случае с CD66 (CD66a, CD66b, CD66c, CD66d, CD66e и CD66f).
В случае углеводных структур CD строчная буква указывает на модификацию углеводной последовательности. Например, CD65s трактуется как сиалилированный CD65; CD60b и CD60c означают 9-O- и 7-О-ацетилированный ганглиозид GD3 [3].

Символ «+» или «–» указывает на наличие или отсутствие экспрессии данной молекулы в определенном типе клеток. В некоторых случаях экспрессия уточняется количественно: «высокий» или «низкий» уровень.

Поверхность цитоплазматической мембраны — важный участник всех видов клеточной коммуникации, фактически, она осуществляет ведение внешней политики клетки. Как настоящий дипломат (студент МГИМО в случае наивных лимфоцитов, или опытный спец — клетка памяти), клеточная поверхность реагирует на потенциально опасные изменения окружающей среды, опосредует клеточную адгезию и коммуникацию между клетками (как внутри иммунной системы, так и со стромой). В состав министерства внутренних дел входят рецепторы, транспортеры, каналы, белки адгезии клеток, ферменты. Поверхностно экспрессируемые белки получают мощную «государственную» поддержку — около 26 % человеческих генов кодируют примерно 5500 трансмембранных белков [16]. Согласно оценкам in silico, 2886 таких белков фактически экспрессируются на наружной клеточной мембране, то есть непосредственно на клеточной поверхности [17]. Экспериментальные данные представлены для 1492 белков разных тканей [18]. 1015 исследованных белков обнаруживаются в одном или нескольких типах иммунных клеток, в лимфоидной ткани [19].

Ландшафт клеточной поверхности все еще загадочен. Заявленные внушительные цифры требуют тщательного анализа, уточнения и унификации информации. На фоне хаотичного разнообразия разношерстных молекул выгодно выделяются CD-маркеры (исторически определенные как белки клеточной поверхности и представляющие большинство из существующих маркеров). Длительная история исследований и ранний акцент на стандартизации методов превращает их в достаточно удобный инструмент, который позволит набросать эскиз карты клеточной поверхности и далее дополнять его (табл. 2) [20,21].

Таблица 2 | Основные дифференцировочные маркеры клеток крови [20,21]

При изучении белков используются методы сравнительной геномики, базирующиеся на следующем представлении: биомолекулы, имеющие значительное сходство на уровне последовательностей, имеют сходные структуры и функции. При этом возможно обнаружить сходство на различных структурных уровнях (гомологию), что указывает на их эволюционную взаимосвязь. Гомологичные белки образуются в результате различных событий. Например, при расхождении в ходе видообразования сходные гены обнаруживаются у разных видов. Такие белки (и кодирующие их гены) являются ортологами. У одного вида ген может дуплицироваться (то есть образовать две копии), далее каждая копия развивается по-своему — так возникают паралоги [23].

ФИО клетки прочно ассоциируется с номерами CD (рис. 1) [21–22,24–26]. Анализ экспрессионного статуса молекул CD в рамках проведения иммунофенотипирования является фундаментальным компонентом диагностики, классификации и мониторинга гемобластозов, а также аутоиммунных заболеваний и иммунодефицитов [27,28]. Морфологическое исследование на светооптическом уровне не позволяет отличить различные типы лимфоцитов, отследить степень их дифференцировки.

Для типов клеток, отмеченных символом *, приведены общие для всех субтипов маркеры. Например, пан-В-клеточным маркером является CD19, который присутствует на человеческих B-лимфоцитах на всех этапах. Ключевыми молекулами В-лимфоцитов является триада, обеспечивающая модуляцию сигнала В-клеточного рецептора: CD19, CD20 и CD22. Такая тонкая «настройка» рецептора обеспечивает поддержание выживания и селекцию В-клеточных клонов. Экспрессия СD20 и CD22 вариабельна. В онтогенезе CD20 не обнаруживается на ранних про-В- и пре-В-клетках, появляется после CD19 и отражает более поздние стадии дифференцировки [25]. Антиген CD22 экспрессируется в цитоплазме всех В-лимфоцитов, но на клеточной поверхности выявляется только у зрелых В-клеток. В отличие от CD19 и CD20, антиген CD22 сохраняется на лимфоплазмоцитоидных клетках, определяется на зрелых плазмоцитах в крайне незначительном количестве. В патологии CD22 обнаруживается при большинстве В-клеточных лейкозов, включая волосатоклеточный лейкоз, а также при различных типах В-клеточных лимфом [26].

ГСК — гемопоэтические стволовые клетки;
МПП — мультипотентный предшественник;
ОЛП — общий лимфоидный предшественник;
ОМП — общий миелоидный предшественник;
МЭП — мегакариоцит-эритроидный предшественник;
ГМП — предшественник гранулоцитов и макрофагов;
NK* — NK-клетки (натуральные киллеры)*;
Т-лф* — T -лимфоциты*;
В-лф* — B-лимфоциты*;
МоноЦ*— мoноциты*;
МФ*— мaкрофаги*;
ДК* — дендритные клетки*;
НФ — нейтрофилы;
ЭФ — эозинофилы;
БФ — базофилы;
ТК — тучные клетки;
ЭрЦ — эритроциты;
МКЦ — мегакариоциты;
ТрЦ — тромбоциты.

CD123/IL3Rα — альфа-субъединица рецептора интерлейкина 3;
NKp46 — рецептор естественной цитотоксичности 1 (NCR1), пан-NK-маркер;
HLA-DR (Human Leucocyte Antigen — антиген лейкоцитов человека) — антиген человеческого главного комплекса гистосовместимости класса II, маркер иммуногенной активации;
F4/80 — маркер популяций мышиных макрофагов. Человеческий ортолог этого белка называется EMR1: модуль, подобный человеческому эпидермальному фактору роста (EGF), содержащий рецептор муцинподобного гормона 1, является высокоспецифичным маркером эозинофилов [22];
Siglec-8 — иммуноглобулин-подобный сиало-связывающий лектин 8 (Sialic acid-binding Ig-like lectins 8) [24];
FcεRI — высокоаффинный Fc-эпсилон-рецептор I для IgE

Четкие линии эскиза появляются при хорошо заточенном карандаше. Обострить точность планируется и для CD-маркеров. В наших знаниях о паттернах экспрессии молекул CD все еще остаются значительные пробелы, в том числе из-за неоднородности исследований экспрессии и значительных изменений в технологиях проточной цитометрии за 30 лет проведения семинаров HLDA.

Организация HCDM инициировала проект CD Maps — многопрофильную исследовательскую программу для создания карты клеточной поверхности иммунных клеток человека. Планируется проверить экспрессию уже известных CD маркеров на основных клеточных типах, используя современные возможности лабораторной диагностики (рис. 2) [1]. Точность данных обеспечивается использованием стандартизированных протоколов многоцветной проточной цитометрии. CD Maps должен создать огромную базу данных профилей экспрессии молекул, которая будет представлять собой уникальный ресурс с открытым доступом для фундаментальной, трансляционной и клинической иммунологии.

Проанализированные CD-маркеры расположены в порядке возрастания номеров по вертикали в одной линии с результатами FMO (Fluorescence Minus One, «флуоресценция минус один» — способ проверки результата, когда в пробе присутствуют все планируемые флуорохромы, кроме одного).
Интенсивность флуоресценции [log10 (медиана ABC (антигенсвязывающая способность)]. Для проведения иерархического кластеризационного анализа экспрессии маркеров CD клеточные популяции лейкоцитов были сформированы в 10 подгрупп:

1. Гранулоциты.
НФ — нейтрофилы; ЭФ — эозинофилы; БФ — базофилы

2. Моноциты.
НеКласс МЦ — неклассические моноциты; Класс МЦ — классические моноциты; Пр МЦ — промежуточные моноциты.

3. Дендритные клетки.
мДК — миелоидные дендритные клетки; пцДК — плазмоцитоидные дендритные клетки.

4. Натуральные киллеры (НК).

5. Тимоциты.
днCD34 — двойной негативный CD34; днCD34/CD1a — двойной негативный CD34/CD1a.

6. CD4+ T-клетки.
CD4(1+) незрелый — незрелый единичный позитивный CD4; CD4 (1+) CD1a+ — единичный позитивный CD4 и позитивный CD1a; CD4 (1+) — единичный позитивный CD4; TCD4 наив — наивные CD4+ T-клетки; TCD4 ЦП — CD4+ T-клетки центральной памяти; TCD4 ЭП — CD4+ T-клетки эффекторной памяти; TCD4 ТЭ — терминальные эффекторные CD4+ T-клетки, реэкспрессирующие CD45RA (TEMRA).

7. CD8+ T-клетки.
CD8 (1+) CD1a — единичный позитивный CD8 и позитивный CD1a; CD8 (1+) — единичный позитивный CD8; TCD8 наив — наивные CD8+ T-клетки; TCD8 ЦП — CD8+ T-клетки центральной памяти; TCD8 ЭП — CD8+ T-клетки эффекторной памяти; TCD8 ТЭ — терминальные эффекторные CD8+ T-клетки, реэкспрессирующие CD45RA (TEMRA); CD8+T-скп — популяция CD8+Т-лимфоцитов–стволовые клетки памяти, отражающая переход наивных Т-клеток в клетки памяти с экспрессией CD27+, CD28+, CD95, а также CD45RА+ и CD45RO+ (CD45RА dim — «тусклый» фенотип) с высокой способностью к пролиферации.

8. Другие Т-клетки.
дпCD3 — двойной позитивный CD3; ϒ-Δ Т-кл — гамма-дельта Т-клетки.

10. Лимфоциты — без уточнения подтипа.

Уровень экспрессии маркера CD отражен в цветовой кодировке (негативная — синий, позитивная — красный цвет), размер точек соответствует частоте выявленных используемым флуорохромом фикоэритрином (ФЭ-положительных) клеток в процентах, обе переменные являются медианами всех измеренных образцов [1].

Кластер дифференцировки

Кластер дифференцировки (англ. cluster of differentiation, cluster designation ; сокращённо CD) — номенклатура дифференцировочных антигенов лейкоцитов человека. Данная классификация была предложена в 1982 году для идентификации и исследования поверхностных мембранных белков лейкоцитов. CD-антигенами (или иначе CD-маркерами) могут быть белки, которые служат рецепторами или лигандами, участвующими во взаимодействии клеток между собой и являющимися компонентами каскада определённых сигнальных путей. Однако, они могут быть и белками, выполняющими другие функции (например, белки клеточной адгезии). Список CD-антигенов, внесённых в номенклатуру, постоянно пополняется и в настоящее время содержит 350 CD-антигенов и их подтипов.

Содержание

Номенклатура была предложена на 1-й Международной конференции по антигенам дифференцировки лейкоцитов человека (Париж, 1982). 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.

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; дендритные клетки имеют высокие уровни CD8). Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) связывает CD4 и хемокиновый рецептор на поверхности T-хелперов для проникновения в клетку. Таким образом, количество T-лимфоцитов CD4 и CD8 в крови часто используется для мониторинга развития ВИЧ-инфекции.

Boraginales

Borat

Boreaphilus

Borkh.

Born to Love

Born to Make You Happy

Born This Way (значения)

Born Under a Bad Sign

Bos acutifrons

Bos palaesondaicus

истории

книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, секс, порно, скачать, скачать, sex, seks, porn, porno, скачать, бесплатно, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры

Читайте также: