CC BY
254
ИММУНОЛОГИЯ № 3, 2012
ОБЗОРЫ
© А. П. ТОПТЫГИНА, 2012 УДК 612.428.017.1
А. П. Топтыгина
ЛИМФОИДНЫЙ ФОЛЛИКУЛ - ТЕРРИТОРИЯ ИММУННОГО ОТВЕТА
Лаборатория цитокинов ФБУН МНИИЭМ им. Г Н. Габричевского (125212, Москва, ул. Адмирала Макарова, д. 10)
Т-В-клеточная кооперация - базовый принцип функционирования адаптивного иммунитета. Недавно было показано, что не Th2, а Т-фолликулярные хелперы (отдельная субпопуляция CD4+-лимфоцитов, экспрессирующая рецептор CXCR5) являются основными клетками, осуществляющими передачу сигналов, необходимых для диф-ференцировки В-клеток. В настоящем обзоре обсуждаются молекулярные механизмы Т-В-клеточных взаимодействий. Также анализируется роль таких цитокинов, как интерлейкин (IL)-4, интерферон-Y, IL-10 и IL-21, и таких поверхностных молекул, как CD40, ICOS, SLAM в процессах переключения изотипов антител и соматической гипермутации. Регуляторные воздействия Т-фолликулярных хелперов на судьбу В-клеток в зародышевом центре определяют направление дифференцировки антигенпримированных В-клеток в эффекторные клетки или клетки памяти. Обсуждается новый взгляд на организацию зародышевого центра, пролиферацию и клеточную миграцию, а также динамику межклеточных взаимодействий в процессе созревания иммунного ответа.
Ключевые слова: фолликулярные хелперы, Т-В-клеточные взаимодействия, IL-21, В-клетки памяти Toptygina A.P.
THE LYMPHOID FOLLICLE - THE IMMUNE RESPONSE ZONE
T-B cell cooperation is a fundamental principle of adaptive immunity. Recently it has been found that T-follicular helpers (a subset of CD4+ T cells expressing CXCR5 receptor) rather than Th2 -cells are the main sources of the signals to the developing B cells. In the present review, the molecular mechanisms of T-B cell interaction are discussed. The role of cytokines, such as IL-4, IFN-y, IL-10, and IL-21, as well as surface molecules, such as CD40, ICOS, SLAM, and some others in the switch-over of antibody isotypes and somatic hypermutation is analyzed. The regulatory action of T-follicular helpers on the fate of the B-cells in the germinal center determines the direction of differentiation of antigen-primed B-cells into effector or memory B-cells. A new insight into germinal center organization and cellular migration, proliferation, and interaction dynamics during maturation of the immune responsiveness is discussed.
Key words: T-follicular helpers, T-B cell interactions, Il-21, memory B-cells
С тех пор как были описаны по крайней мере две субпопуляции лимфоцитов - Т- и В-клетки, ни у кого не вызывало сомнений то, что существуют как минимум два типа иммунного ответа - Т-зависимый и Т-независимый. Именно Т-зависимый тип демонстрировал хорошо всем известные свойства созревания аффинности антител, переключение изотипов и что, быть может, самое важное, формирование иммунологической памяти. Все эти события, происходящие на территории лимфоидного фолликула, трансформирующегося в зародышевый центр, были достаточно глубоко изучены и оформлены соответствующей теорией [66]. Т-клетки, помогающие В-лимфоцитам, были названы хелперами (Th). И даже выдвинутая в 1989 г. T. R. Mosmann и R. L. Coffman парадигма Th1/Th2 никоим образом не поколебала устои классической теории. Однако в последнее десятилетие были описаны и другие субпопуляции Т-хелперов, такие как Th17 [60] и Treg [121], в результате передела сфер влияния между этими четырьмя субпопуляциями выяснилось, что ни одна из них не осуществляет ту самую помощь В-лимфоцитам, которая была изначально постулирована в классической теории, хотя и оказывают некоторое влияние на антителогенез через синтезируемые цитокины. Положение спасла описанная, но малоизученная субпопуляция, получившая название фолликулярные хелперы (Tfh). Оказалось, что именно она осуществляет контроль и регуляцию В-клеточного иммунного ответа [33, 57].
Топтыгина Анна Павловна - канд. мед. наук, вед. науч. сотр., тел. 8(495)452-18-01, факс 8(495)452-18-30, e-mail:toptyginaanna@ rambler.ru
Лимфатический узел имеет форму боба. Снаружи он покрыт капсулой, под которой располагается краевой синус -канал, в который с выпуклой стороны впадают афферентные лимфатические сосуды, приносящие лимфу из дренируемого региона. В итоге лимфа собирается в мозговом синусе, находящемся в воротах лимфоузла, с его вогнутой стороны, и выходит через эфферентный лимфатический сосуд. Здесь же, в воротах, в лимфатический узел входит артерия и выходит вена, кровоснабжающие лимфатический узел. В лимфатическом узле выделяют кору и мозговое вещество. Мозговая зона лимфоузлов содержит мозговые шнуры, в которых накапливается большое количество плазматических клеток и В-клеток памяти (Bm). В наружной части кортикального слоя находятся округлые образования - лимфоидные фолликулы. Это зона В-клеток. Т-клеточная зона находится глубже, в паракортикальном слое. Она окружает посткапиллярные венулы, через которые из кровотока в лимфоузел мигрируют лимфоциты. Пространство вне фолликулов и паракортикальной зоны занято смешанной популяцией как Т-, так и В-лимфоцитов. Также лимфоидные фолликулы имеются в селезенке, аппендиксе, миндалинах и Пейеровых бляшках [66, 94].
Хемокины и их рецепторы. Наивные Т-лимфоциты, привлеченные хемокинами CCL19 и CCL21, которые синтезируют стромальные клетки Т-зоны, заходят в Т-клеточную зону как для презентации антигена, так и для гомеостатической поддержки. Для этого у наивных Т-лимфоцитов есть хемокиновый рецептор CCR7 [39, 46]. Наивные В-лимфоциты перемещаются в В-зону лимфоузла под действием хемокина CXCL13, синтезируемого фолликулярными дендритными клетками В-зоны, для которого на поверхности наивных В-клеток экспрессируется
- 162 -
ОБЗОРЫ
рецептор CXCR5 [7, 38, 47]. Впервые на Т-клетках CXCR5 был описан на небольшой субпопуляции CD4+-лимфоцитов периферической крови человека [37]. Клетки с таким фенотипом весьма часто встречались в ткани миндалин человека, располагаясь преимущественно в лимфоидных фолликулах и зародышевых центрах [37]. Стимуляция CD4+-лимфоцигов через OX40 и CD28 индуцировала экспрессию на клетках CXCR5 и синтез интерлейкина (IL)-4 [36]. Была показана ускоренная экспрессия CXCR5 на антигенспецифических Th-клетках после примиро-вания антигеном in vivo [6]. Выделенные из миндалин человека CXCR5+-Th были способны поддерживать синтез IgG или IgA при кокультивировании с В-лимфоцитами тех же миндалин [93]. За способность оказывать поддержку функции В-клеток, выраженное фенотипическое отличие от других субпопуляций Th и преимущественное расположение в области лимфоидных фолликулов CXCR5+-Th были названы фолликулярными хелперами - Tfh [93]. В-лимфоциты зародышевого центра экспрессируют также хемокиновый рецептор CXCR4, который им необходим для позиционирования в темной зоне зародышевого центра. Соответствующий ему хемокин CXCL12 (SDF-1) локально продуцируется стромальными клетками темной зоны [2]. Tfh также способны экспрессировать CXCR4, однако под действием фолликулярных дендритных клеток Tfh экспрессируют также RGS-протеин, который блокирует способность Tfh отвечать на хемокин CXCL12 [30]. Кроме того, Tfh практически не экспрессируют рецепторов к таким провоспалительным хе-мокинам, как CCR5, CCR2 и CX3CR1, поскольку под действием соответствующих лигандов фолликулярные хелперы могли бы покинуть В-зону вторичных лимфоидных органов и отправиться в барьерные ткани и зоны воспаления [119].
Костимулирующие молекулы. В процессе первичного контакта принимают участие многие костимулирующие взаимодействия, такие как ICOS-ICOSL, OX40-OX40L, CD40-CD40L и SLAM-SLAM, и некоторые другие.
В результате активации на поверхности В-клеток экспрессируется iCOSL, что крайне необходимо для Tfh [77]. Практически не обнаруживается субпопуляции Tfh, продукции антител, переключения изотипов и формирования зародышевого центра у нокаутных мышей ICOS-/- [1] или ICOSL-/- [77], а также у людей с дефицитом ICOS [45]. Напротив, постоянная экспрессия этой молекулы приводит к повышенному образованию Tfh, увеличению размера зародышевых центров и множественной аутоиммунной патологии у таких мышей [111]. ICOS индуцируется на CD4+-Th в результате связывания молекул семейства CD28 [102]. Для передачи сигнала при контакте ICOS-ICOSL необходима Р13-киназа. Этот сигнал необходим Tfh для поддержания процесса дифференцировки и синтеза IL-21 [43]. Экспрессия ICOSL на В-клетках снижается после контакта с ICOS по типу отрицательной обратной связи [114].
Молекула OX40 экспрессируется на всех активированных CD4+, но на Tfh плотность экспрессии выше [23]. Связывание этой молекулы с лигандом помогает клеткам избежать апоптоза. Для В-клеточного звена связывание OX40-OX40L также важно, но только для созревания плазматических клеток [54].
Взаимодействие молекул CD40-CD40L необходимо для В-клеточной активации, пролиферации и выживания [20]. Отсутствие экспрессии CD40 или CD40L на лимфоцитах приводит к полному отсутствию зародышевых центров во вторичных лимфоидных органах [40]. Активированные В-клетки легко уходят в апоптоз, связывание CD40 на их поверхности помогает их защитить [63]. Интересно, что контакт CD40-CD40L способствует поддержанию пролиферации В-клеток и препятствует диффе-ренцировке плазматических клеток (РС), возможно, благодаря активации в них фактора Bcl-6 [89]. Контакт CD40-CD40L является двусторонним, т. е. он также важен и для Т-клеток и поддерживает выживание активированных Tfh [105].
По крайней мере четыре рецептора семейства SLAM представлено на Tfh. Это собственно SlAm (CD150), CD84, Ly108 и CD229. Наиболее важными являются два первых [16]. Показано, что в отсутствие SAP - адаптерного белка рецепторов семейства SLAM [95] Tfh хотя и могут секретировать цитокины [15], но не могут организовать формирование зародышевого центра [24]. Для формирования стабильного первичного контакта между Tfh и примированными В-клетками наибольшее значение имеют экспрессия комплекса МНС II класса + анти-
генный пептид (pMHCII) В-клетками и наличие молекулы SAP [88]. Дефицит молекулы приводит к нарушению формирования зародышевых центров, отсутствию B-клеток памяти (Bm) и отсутствию переключения изотипов и созревания аффинитета антител [24, 106].
На поверхности Th в зародышевых центрах миндалин обнаруживается также молекула CD57. Эти клетки высокоэкспрес-сируют молекулы CXCR5 и ICOS и составляют примерно 20% популяции Tfh в миндалинах [14, 55, 56]. Считают, что CD57 экспрессируется на окончательно дифференцированных Т- и В-лимфоцитах [55, 56], однако функция этой молекулы остается не вполне ясной. Так, было показано, что CD57+-Tfh, выделенные из периферической крови, не синтезируют таких необходимых цитокинов, как IL-4 и IL-10, и не поддерживают синтез иммуноглобулинов В-клетками [5]. В то же время субпопуляция CD57+-Tfh, выделенная из миндалин, напротив, была охарактеризована как популяция зрелых Tfh, высокоэкспрессирующих ICOS и другие костимулирующие молекулы. Они активно продуцировали цитокины, и именно они индуцировали переключение изотипов и созревание аффинитета антител [55, 56]. Возможно, что субпопуляция CD57+-Tfh в крови отличается от субпопуляции CD57+-Tfh в зародышевых центрах, где она выполняет совсем иную функцию [57].
Строго говоря, молекула PD-1 является не стимулятором, а ингибитором клеточной пролиферации, но она достаточно вы-сокоэкспрессирована на Tfh [119]. Полагают, что эта молекула помогает Tfh зародышевого центра избежать ненужной пролиферации, индуцируемой частыми контактами их Т-клеточного рецептора (TCR) с комплексом пептида и молекуы МНС класса II (pMHCII) на поверхности В-лимфоцитов зародышевого центра [44].
Регуляция дифференцировки Т- и В-лимфоцитов Bcl-6 -Blimp-1. Транскрипционные факторы Bcl-6 (B-cell leukemia/lym-phoma-6) и Blimp-1 (B-lymphocyte-induced maturation protein 1) высокоэкспрессируются в Т- и В-лимфоцитах зародышевого центра [58]. Действие этих двух факторов прямо противоположно по своим эффектам как на Т-, так и на В-лимфоциты. Для В-звена Bcl-6 критически необходим для пролиферации В-клеток зародышевого центра. Столь же категорично этот фактор подавляет любые изменения в ДНК клеток, что требуется как для переключения классов антител, так и для повышения их аффинности [58]. У мышей, дефицитных по Bcl-6, отсутствуют В-клетки зародышевых центров и не происходит созревания аффинности антител [27, 103, 117]. Более того, В-лимфоциты таких мышей практически не способны дифференцироваться в РС и секретировать антитела [104, 117]. В крови Bcl-6-/- животных обнаруживаются лишь следы специфических антител, так как совсем не формируется долгоживущих РС [103]. Напротив, у мышей, конститутивно экспрессирующих Bcl-6 in vivo, формируются сильно увеличенные зародышевые центры [17].
Для дифференцировки РС столь же необходимо присутствие Blimp-1 [97, 98], как и отсутствие Bcl-6 [58, 98]. Blimp-1 высокоэкспрессируется в РС и контролирует многие гены, которые нужны для дифференцировки РС, включая Xbp1, индуцирующего развитие секреторного аппарата клетки, последний необходим для продукции большого количества антител [90, 96]. Также Blimp-1 ингибирует гены, вовлеченные в клеточную пролиферацию, такие как Myc и Bcl-6 [62, 98]. У мышей, генетически дефектных по Blimp-1, исчезает возможность зрелых В-клеток дифференцироваться как в коротко-, так и в долгоживущие РС, что приводит практически к исчезновению специфических антител из крови [97]. В то же время размер зародышевых центров в лимфоузлах таких мышей не изменяется, и продолжают формироваться Bm [97]. Главным образом, можно сказать, что для В-клеточного звена иммунного ответа Bcl-6 является главным организатором зародышевого центра, регулятором пролиферации В-лимфоцитов зародышевого центра и формирования Bm, тогда как Blimp-1 проявляет себя в качестве главного регулятора дифференцировки РС. Эти два транскрипционных фактора не просто оказывают противоположное действие на В-клетки, они взаимно подавляют друг друга. Так, белок Bcl-6 способен связываться с Prdml и прямо подавлять экспрессию Blimp-1 [41, 72, 104], что приводит к развитию зародышевого центра и торможению дифференцировки РС [58]. Напротив, Blimp-1 способен связывать Bcl-6, что стимулирует
- 163 -
ИММУНОЛОГИЯ № 3, 2012
формирование РС и тормозит развитие В-клеток зародышевого центра [68, 98]. Исходя из вышесказанного, полагаем, что антагонизм Bcl-6 и Blimp-1 представляет из себя мощный механизм выбора судьбы В-лимфоцита: будет ли он дифференцироваться в В-клеточный эффектор, т. е. в РС или в B .
В последние годы было показано, что "bcl-6 также является главным дифференцировочным фактором субпопуляции Tfh [52, 78, 118], а Blimp-1 подавляет дифференцировку Tfh [52]. Постоянная экспрессия Bcl-6 у мышей in vivo приводит к практически полной дифференцировке CD4+-клеток в Tfh [52]. Эти Tfh провоцируют формирование огромных зародышевых центров во вторичных лимфоидных органах и высокий титр антигенспецифических антител [52]. Напротив, у Bcl-6-/- нокаутных мышей CD4+-лимфоциты практически не способны дифференцироваться в Tfh [52, 78, 118]. Будучи иммунизированными, CD4+-клетки таких мышей вступают в пролиферацию, но не могут организовывать формирование зародышевого центра [52, 78, 118]. Несмотря на столь драматические последствия нокаута Bcl-6, другие субпопуляции CD4+ вовсе не страдают от отсутствия этого белка [52, 78, 118]. Более того, оказалось, что только Tfh из всех антигенспецифических CD4+-лимфоцитов экспрессируют Bcl-6 [57], тогда как такие хорошо известные субпопуляции, как Th1, Th2, Th17 и Treg, напротив, экспрессируют высокий уровень Blimp-1 [35, 52, 65]. У конститутивно экспрессирующих Blimp-1 мышей блокируются Bcl-6 и диф-ференцировка Tfh, тогда как дифференцировка других субпопуляций CD4+-клеток не нарушается [52]. У таких мышей не формируются зародышевые центры и наблюдается значительное снижение специфических антител [52]. Соответственно у Blimp-1 нокаутных мышей практически все CD4+-клетки in vivo дифференцируются в Tfh [52]. Более того, оказалось, что Bcl-6 способен ингибировать транскрипционные факторы, необходимые для развития других субпопуляций CD4+-лимфоцитов, например T-bet, который нужен для дифференцировки Th1, GATA-3 соответственно для Th2 и RoRyt - для Th17 [78]. Также было показано, что поскольку Blimp-1 высокоэкспрессирован в указанных субпопуляциях, а Bcl-6 антагонистически подавляет Blimp-1, то и этот механизм может быть задействован при подавлении Bcl-6-дифференцировки CD4+-клеток в направлениях, отличных от Tfh [52]. Таким образом, складывается впечатление, что пара транскрипционных факторов Bcl-6 - Blimp-1 является универсальным механизмом регуляции дифференци-ровки различных субпопуляций клеток в сторону образования тех или иных клеток-эффекторов (Blimp-1) или клеток памяти (Bcl-6) [25].
IL-21 и другие цитокины. IL-21 является членом семейства цитокинов, передающих сигнал через общую у-цепъ, и имеет структурную гомологию с IL-2, IL-4 и IL-15 [82]. Первоначально IL-21 был обнаружен в супернатантах активированных Т-клеток [82]. Результаты дальнейших исследований показали, что его также синтезируют Th17, Tfh, NK и NKT-клетки [21, 22, 76]. Рецептор для IL-21 (IL-21R) состоит из уникальной a-цепи и общей у-цепи [80], передача сигнала опосредуется молекулой STAT3 [9]. В исследованиях, проведенных in vivo и in vitro, доказана ключевая роль IL-21 в активации, дифференцировке и поддержании жизнеспособности различных субпопуляций лимфоцитов. Способность IL-21 усиливать пролиферацию Т-клеток отличается от действия IL-2 или IL-15, так как он сам не индуцирует пролиферацию в отсутствие сигнала через TCR [82]. Tfh в большом количестве синтезируют IL-21 [77, 119]. Наиболее сильное действие IL-21 оказывает на дифференцировку B-клеток в РС [31]. Интересно, что IL-21 активирует как Bcl-6, так и Blimp-1 [81] и может также способствовать пролиферации В-лимфоцитов в зародышевых центрах. Возможно, что активация Bcl-6 происходит в ответ на комбинацию сигналов через CD40L и IL-21, а Blimp-1 активируется только на IL-21 [26]. Недавно было показано, что IL-21 крайне важен на начальной стадии формирования Tfh, так как способен переключить экспрессию хемокиновых рецепторов с CCR7 на CXCR5 [57].
Хорошо известна важная роль IL-6 в продукции антител. В зародышевом центре основным продуцентом этого цитокина являются фолликулярные дендритные клетки [101]. На поверхности Tfh экспрессированы рецепторы к IL-6 [119]. Сигнал от IL-6 усиливает экспрессию Bcl-6, что способствует
пролиферации В-лимфоцитов и дифференцировке Tfh, однако у нокаутных мышей функции IL-6 в большей части перекрываются за счет IL-21 [59].
Помимо IL-21 и IL-6 существуют другие цитокины, индуцирующие пролиферацию и дифференцировку В-клеток, например IL-2, IL-10 и IL-4. Изначально IL-4 был идентифицирован как фактор выживания и дифференцировки В-клеток, а затем как основной цитокин Th2 [51]. Однако теперь доказано, что для развития и созревания В-клеток необходимы Tfh, а не Th2 [77]. Тем не менее было обнаружено, что в зародышевых центрах происходит синтез IL-4. Поскольку кроме IL-4, в зародышевом центре обнаруживали IL-10, интерферон (IFN)-y и даже IL-17, существовало представление о том, что внутри субпопуляции Tfh существуют субсубпопуляции Tfh1, Tfh2, Tfh17 и т. д. Однако в последнее время склоняются к следующей версии: Tfh могут также синтезировать и некоторые другие цитокины [26]. Недавно было показано, что Tfh зародышевых центров могут самостоятельно синтезировать IL-4, этот синтез зависит от связывания молекул SLAM, является SAP-опосредованным и отличается от синтеза IL-4 Th2 [119]. Кроме того, IL-4 оказывает антиапоптотическое действие на В-лимфоциты зародышевого центра. Дело в том, что В-клетки зародышевого центра экспрессируют мало молекул Bcl-2 и высокий уровень Fas. IL-4 способен помочь В-клеткам избежать апоптоза, так как он индуцирует в них синтез молекулы Bcl-XL, принадлежащей к семейству Bcl-2 [116]. Показано, что в зародышевых центрах также имеются хелперы, продуцирующие IFN-y, который может оказывать влияние на переключение изотипов [99]. Что касается IL-17, то и этот цитокин могут синтезировать CXCR5+ICOShi-Tfh [11]. Более того, в зародышевых центрах обнаружили даже супрессорную активность Treg, которая осуществляется через FoxP3 и подавляет продукцию антител [61].
Созревание аффинитета и переключение изотипов. В процессе своего развития в зародышевом центре антигенактивированные В-клетки проходят этапы клональной пролиферации, соматической гипермутации V-регионов иммуноглобулиновых генов и переключение изотипов. Два последних процесса связаны с изменением ДНК [58, 66]. В результате соматической гипермутации происходят точечные мутации в антигенраспознающей части V-генов, а переключение изотипов связано с изменением класса антител (с IgM на IgG, IgA или IgE) [100].
Многие цитокины способны участвовать в переключении изотипов. Хорошо известно, что у мышей IL-4 переключает синтез антител на IgG1, а IFN-y - на IgG2a [107]. У человека IL-4 индуцирует преимущественно IgE-ответ, IL-10 может индуцировать IgG-ответ, особенно IgG3 и IgG1, а TGF-P1, APRIL и IL-10 индуцируют IgA [32, 87]. Кроме того, отмечено, что IFN-y ингибирует процесс переключения изотипов [87]. Также вносит вклад в переключение изотипов IL-21. Этот цитокин индуцирует переключение на IgG3-, IgG1- и IgA-классы антител [8, 86], совместно с IL-4 способствует продукции IgG1-антител, а не IgE [91].
И переключение изотипов, и гиперсоматические мутации протекают с использованием фермента activation-induced cy-tidin deaminase (AID), который экспрессируется в В-клетках зародышевого центра. AID превращает деоксицитидин в де-оксиуридин в иммуноглобулиновых генах. Последний рассматривается репарационными ферментами хромосомы как чужеродный, мутантный участок, он удаляется и замещается каким-то другим основанием, что и ведет к мутации [28, 85]. Этот же фермент вызывает переключение изотипов антител, подвергая атаке участок, который предшествует экзонам, кодирующим различные типы константного региона [75, 83].
Кроме того, регуляция может осуществляться и на эпигенетическом уровне. Так, было показано, что микроРНК (miRNA) 155, участвующая в транскрипции многих генов, влияет и на переключение изотипов. В-клетки нокаутных мышей, утерявшие miRNA 155, не могли продуцировать высокоаффинные IgG1-антитела, хотя экспрессия AID была в норме [109].
Первичное распознавание и миграция. Поступление в организм чужеродного антигена инициирует созревание дендритных клеток (DC). Поступая через афферентный лимфатический сосуд, DC мигрируют в Т-зону лимфатического узла и начинают усиленную продукцию CCL19 и CCL21. Под действием
- 164 -
ОБЗОРЫ
этих хемокинов наивные Т-лимфоциты устремляются навстречу DC, где и происходит распознавание комплекса pMHCII, экспрессированного на мембране DC, с помощью TCR-наивных Т-лимфоцитов. Следует отметить, что такое распознавание не является еще презентацией антигена в строгом смысле слова. Короля играет свита. Только подключение костимулирующих молекул, например CD28-CD80/86 и других, превращает распознавание антигена в его презентацию. Важно упомянуть, что подключение к процессу распознавания антигена другого набора костимулирующих молекул приводит к иной реакции, о чем будет сказано ниже. Контакт между антигенпрезентирующей DC и наивным CD4+-лимфоцитом продолжается как минимум 6 ч [19]. В результате презентации антигена происходят активация и пролиферация избранных клонов. Однако судьба этих клеток неодинакова. Было показано, что существенное влияние оказывает аффинность TCR [67]. При этом в Т-зоне лимфоузлов остаются эффекторные Th, высокоэкспрессирующие CD62L и CCR7 и имеющие низкоаффинные TCR. Понижение экспрессии CD62L и CCR7 и промежуточный аффинитет TCR приводят к эмиграции таких Th из лимфоузла. Tfh демонстрируют высокоаффинный TCR [35]. Имея низкий уровень CD62L и CCR7, Tfh экспрессируют рецептор CXCR5, позволяющий им мигрировать в В-зону лимфоузла [6, 112].
Наивные В-клетки распознают растворимый или связанный с клеточной поверхностью, например макрофага, антиген с помощью В-клеточного рецептора (BCR) иммуноглобулинового типа. Далее В-лимфоциты интернализируют и процессируют антиген и презентируют комплекс pMHCII на своей поверхности. Данное взаимодействие антигена с BCR приводит к активации В-клеток, повышению экспрессии костимули-рующих молекул и перемещению таких клеток по направлению к границе с Т-зоной [11]. Особенно интересно, что такая антигенактивированная В-клетка начинает экспрессировать CCR7, сохраняя при этом экспрессию CXCR5, что и позволяет активированной В-клетке подойти к границе Т- и В-зон [29]. Именно на границе Т- и В-зон лимфоузла происходит первое распознавание комплекса pMHCII на поверхности активированных В-клеток с помощью TCR активированных Tfh [66, 70, 121]. Заслуживает внимания тот факт, что этот первый контакт осуществляется между одной В- и одной Т-клеткой, они как бы образуют пары, что в англоязычной литературе отражено термином «моногамный контакт» [35]. Контакт продолжается около 1 ч, в течение которого В-клетка активно ведет за собой контактирующую с ней Т-клетку в лимфоидный фолликул [79]. Этот первичный контакт жизненно необходим как для активированных В-клеток, так и для Tfh. Без такого контакта антигенпримированные В-лимфоциты уходят в апоптоз, не проходя стадий клональной пролиферации или дифференци-ровки в РС [71]. Однако и для Tfh этот контакт очень важен, так как они еще не завершили свое формирование. Без этого первичного распознавания Tfh также гибнут, не завершая цикла своей дифференцировки [52, 79].
Первичный иммунный ответ. В результате контакта активированных В-лимфоцитов и Tfh перед В-клеткой стает выбор: дальнейшая дифференцировка в короткоживущие РС (экстрафолликулярный путь развития) или дальнейшее формирование зародышевого центра и последующее созревание в пул клеток памяти. Если выбор будет осуществлен в пользу экстрафолликулярного пути развития, то образующиеся РС будут синтезировать антитела с неизмененным, не прошедшим гиперсоматической мутации антигенсвязывающим регионом, что выражается в их низком аффинитете [71]. Тем не менее переключение изотипов происходит, и антитела, образующиеся в результате первичного иммунного ответа, представлены всеми четырьмя классами иммуноглобулинов (IgM, IgG, IgA или IgE) [70]. Ранее было показано, что процесс переключения изотипов антител идет как в экстрафолликулярном регионе, так и в зародышевом центре [50]. Этот процесс альтернативно регулируется Tfh с помощью цитокинов и костимулирующих молекул [35]. Сам процесс выбора В-клеткой дальнейшего пути развития связан с переключением активности транскрипционных факторов с Bcl-6 на Blimp-1 [98]. Процесс превращения В-клеток в РС был детально исследован in vitro [53]. Оказалось, что наилучшим образом РС образуются с использованием трех этапов стимуляции. Сначала необходима стимуляция через CD40, CpG и цитокины, выделяемые Th и
макрофагами (IL-2, IL-10 и другие). Это воздействие активирует NFkb и индуцирует IRF4, что приводит к индукции Blimp-1 и подавлению Bcl-6. Экспрессия гена IRF4 тесно ассоциирована с экспрессией гена AICDA. Его продукт AID непосредственно осуществляет переключение изотипов. Процесс переключения изотипов антител также зависит от комбинации цитокинов, вырабатываемых Tfh. Кроме IL-21, в этом процессе участвуют IL-4, IL-10 и некоторые другие цитокины, а IFN-y, напротив, ингибирует процесс переключения изотипов [87]. На втором этапе индукции РС необходимо исключить активацию через CD40 и добавить IL-6. Это еще больше усиливает передачу сигналов через STAT3. На конечном этапе следует удалить IL-2, IL-10 и добавить IL-6, IFN-a и IL-15 [53]. Полученные в результате РС in vitro соответствуют по своему фенотипу РС, выделенным из крови здоровых доноров, которые иммунизированы против столбняка in vivo. Если первый этап, по-видимому, соответствует процессу прими-рования наивных В-клеток антигеном и первичному контакту с Tfh, то последующие этапы зависят от микроокружения клеток в экстрафолликулярном пространстве. Интересно, что при дефиците SAP, адапторной молекулы рецепторов семейства SLAM, отвечающих за Т-В-адгезию и поддержание длительного клеточного контакта, нарушается формирование зародышевых центров, образование Bm и долгоживущих РС, что приводит к резкому снижению количества специфических антител [88]. Напротив, экстрафолликулярный путь развития РС остается интактным, что провоцирует развитие первичного иммунного ответа на антиген, однако синтезируемые антитела отличаются низкой аффинностью, так как для первичного иммунного ответа не свойствен этап соматических гипермутаций, и в основном они принадлежат IgM-классу. Кроме того, РС быстро подвергаются апоптозу, и специфический иммунный ответ оказывается непродолжительным [24]. Эти наблюдения косвенно подтверждают результаты приведенного чуть выше исследования in vitro, а именно: тесный Т-В-клеточный контакт через CD40-CD40L необходим только на самом раннем этапе индукции РС, а далее процессом дирижируют цитокины. Это и происходит в экстрафолликулярном ком-партменте при первичном иммунном ответе.
Формирование иммунологической памяти. Другой путь развития предполагает развитие зародышевого центра. Именно с привлечения и массивной экспансии антигенспецифических В-лимфоцитов в зону лимфоидного фолликула начинается этот путь. Существует предположение, что аффинность BCR при первичном контакте с Tfh влияет на отбор клеток для вступления в цикл превращений в зародышевом центре [84]. По-видимому, это непрямое воздействие, так как стабильный контакт между В-клеткой и Tfh осуществляется также и за счет рецепторов SLAM и позволяет В-лимфоциту буквально вести своего партнера, как говорилось ранее, Т-В-клеточный контакт является “моногамным”, в центр лимфоидного фолликула. Кроме того, как упоминалось выше, на выбор судьбы В-клетки (стать короткоживущей РС или дифференцироваться в долгоживущую РС или Bm) определяющее влияние оказывает экспрессия транскрипционных факторов-антагонистов Bcl-6 или Blimp-1. Если для активации Blimp-1 необходим короткий контакт с Tfh, а далее отсутствие как контакта с Tfh, так и с его основным цитокином IL-21 [53], то для индукции Bcl-6, напротив, нужны длительный контакт с Tfh через CD40-CD40L и дополнительная стимуляция IL-21 [26].
В зародышевом центре четко выделяется светлая зона, расположенная ближе к краевому синусу, и темная зона, ориентированная ближе к паракортикальной области. Преимущественно Tfh располагаются в светлой зоне [13, 66], где также находятся фолликулярные DC, синтезирующие хемокин CXCL13, для которого у Tfh имеется рецептор CXCR5. Ранее было показано, что антигенспецифические Tfh появляются в префолликулярных областях через 7 дней и собираются в зародышевом центре через 9 дней после иммунизации [69]. Однако не все антигенспецифические Tfh располагаются в зародышевых центрах [73]. При дальнейшем наблюдении этих клонотипов выявлено, что это Tfh памяти, и для развития им необязательно находиться в зародышевых центрах [120]. Роль Tfh в формировании зародышевого центра еще недостаточно хорошо изучена. Показано, что зародышевый центр может начать формироваться и без Tfh [110]. Однако такой зародышевый центр быстро подвергается коллапсу без прохождения цикла соматических гипермутаций
- 165 -
ИММУНОЛОГИЯ № 3, 2012
BCR [42]. Интересно, что Tfh неоднократно вступают в контакт с участием распознавания с помощью TCR комплекса pMHCII, представленного на В-клетках зародышевого центра. Обычно после такого контакта Т-клетки начинают активно пролиферировать, но Tfh не пролиферируют в зародышевом центре. Это обусловлено высокой экспрессией на их поверхности молекул PD-1 и BTLA. Связывание этих молекул с соответствующими лигандами на В-клетках тормозит пролиферацию Tfh [119].
В процессе созревания в зародышевом центре В-клетки последовательно контактируют с фолликулярными DC. В процессе контакта участвуют молекулы CD40-CD40L. Одновременно происходит связывание опсонизированного антигена, представленного фолликулярными DC, через Fc-рецептор или рецептор для компонентов комплемента [71]. Также в светлой зоне осуществляются повторные контакты В-клеток зародышевого центра с Tfh, что индуцирует клональную пролиферацию В-клеток, гиперсоматические мутации BCR и переключение изотипов продуцируемых антител, происходящие преимущественно в темной зоне [35]. В результате контакта с Tfh В-клетки вновь вынуждены принимать решение о дальнейшей дифференцировке в Bm или в долгоживущие РС. Показано, что на судьбу В-клеток вновь влияет пара альтернативно экспрессирующихся транскрипционных факторов Bcl-6 или Blimp-1. Экспрессия Blimp-1 приводит к дифференцировке в долгоживущие РС. Именно они являются эффекторами В-памяти, годами синтезирующими защитные антитела. Напротив, экспрессия Bcl-6 провоцирует формирование Bm, которые можно рассматривать в качестве центрального звена В-клеточной памяти, обновляющего популяцию долгоживущих РС [71]. Кроме того, Tfh участвует и в другом выборе В-клеток, а именно: продолжать ли им вообще дифференцироваться или уйти в апоптоз. На поверхности В-клеток высокоэкспрессирова-на молекула Fas, а на Tfh - ее лиганд. Если В-лимфоцит зародышевого центра при контакте с Tfh не получит дополнительный антиапоптотический сигнал, то включится программа клеточной гибели. Таким дополнительным сигналом является IL-4, который индуцирует в В-клетке синтез антиапоптотических молекул семейства Bcl-2 [116]. Получив защиту от апоптоза, В-клетка зародышевого центра продолжает программу пролиферации, диф-ференцировки и созревания аффинитета своих рецепторов. Этот процесс занимает многие дни и недели и проходит через десятки поколений В-клеток [26].
В зародышевом центре Tfh и В-клетка образуют “моногамные” пары. Показано, что спектр цитокинов, выделяемый Tfh в такой паре, инструктирует В-клетку партнера, на какой изотип переключить синтез антител. Так, на мышах было обнаружено следующее: если Tfh синтезирует IL-4, то В-клетка-партнер будет синтезировать IgG1, а если Tfh вырабатывал IFN-y, то В-клетка будет синтезировать IgG2a [91].
Перемещение клеток в зародышевом центре. Процесс формирования зародышевого центра начинается с массированной миграции антигенпримированных В-клеток, сопровождаемых Tfh, в центр лимфоидного фолликула, где эти В-лимфоциты начинают активно пролиферировать, контактируя также и с фолликулярными DC [64, 113]. В результате выделяется две зоны - светлая, в которой представлены фолликулярные DC, подвижные Tfh, подвижные В-лимфоциты зародышевого центра с низкой экспрессией CXCR4, апоп-тотические тельца, макрофаги, фагоцитирующие продукты клеточного апоптоза, и темная, содержащая стромальные клетки, подвижные, активно пролиферирующие CXCR4hi В-лимфоциты, также продукты апоптоза и макрофаги [2]. Следует отметить, что фолликулярные DC светлой зоны зародышевого центра отличаются от фолликулярных DC первичных фолликулов. В частности, они экспрессируют в значительно большем количестве VCAM-1 и FCyRIIB [10]. Полагают, что активно пролиферирующие клетки просто уходят подальше от фолликулярных DC, формируя темную зону [113]. В селезенке светлая зона расположена ближе к краевому синусу, в лимфоузлах - ближе к капсуле, в аппендиксе, миндалинах и Пейеровых бляшках - ближе к слизистой, в любом случае так, чтобы антиген в виде иммунных комплексов мог быть легко и быстро доставлен в светлую зону зародышевых центров [3]. Стромальные клетки хотя и не образуют плотной сети в темной зоне зародышевого центра, активно синтезируют CXCL12 - хемокин, привлекающий сюда В-лимфоциты, которые экс-
прессируют рецептор к нему - CXCR4 [2]. Напротив, CXCL13, продуцируемый фолликулярными DC, наиболее типичен для светлой зоны, где собираются клетки, экспрессирующие CXCR5 [2]. Интересно, что рецептор CXCR4 высокоэкспрес-сирован только на В-лимфоцитах темной зоны, тогда как CX-CR5 в одинаковой мере представлен на В-клетках как темной, так и светлой зоны, а также на Tfh [2].
На основании многочисленных наблюдений J. C. MacLen-nan в 1994 г. выдвинул модель функционирования зародышевого центра. В-клетки темной зоны зародышевого центра, называемые центробластами, поскольку находятся в процессе митоза, теряют свои иммуноглобулиновые рецепторы. Одновременно с пролиферацией происходит процесс гиперсоматических мутаций. Затем центробласт выходит из митотического цикла, восстанавливает уже мутировавшие иммуноглобулиновые рецепторы и, превратившись в небольшой по размеру центроцит, отправляется в светлую зону. Здесь он получает порцию антигена от фолликулярных DC. Часть центроцитов, имеющих недостаточно высокоаффинные рецепторы, уходит в апоптоз и поглощается фагоцитами, а избранные В-клетки представляют антиген Т-хелперам светлой зоны, которые повышают выживаемость В-клеток и способствуют их развитию в РС или Bm [66]. Однако результаты последующих исследований внесли коррективы в эту модель. В частности, было показано, что В-клетки весьма подвижны. Они активно перемещаются как в темной, так и в светлой зоне [3, 49]. Неожиданным оказалось наблюдение, что и в светлой зоне обнаруживаются пролиферирующие клетки, по крайней мере клетки в S-фазе [3]. Разными методами было продемонстрировано, что В-клетки активно перемещаются преимущественно из темной зоны в светлую (N. Beltman, 2011), но есть также и обратные перемещения [3, 49, 64]. Показано, что примерно 50% В-клеток из темной зоны переместились в светлую зону за 4-6 ч [108]. Также отмечено, что клеточный цикл занимает примерно 8-14 ч [3, 49], поэтому не исключено, что в светлую зону могут мигрировать клетки, начавшие митоз в темной зоне, а завершившие в светлой. Механизмом, позволяющим В-клеткам перемещаться из темной зоны в светлую, оказалось снижение экспрессии CXCR4 [2], а для перемещения из светлой зоны в темную необходима соответственно повышенная экспрессия этого рецептора.
Что касается разного уровня экспрессии Ig на поверхности центробластов и центроцитов, то результаты дальнейших исследований не подтвердили этого предположения [113, 115]. Предположение о том, что соматические гипермутации происходят в темной зоне, было подтверждено тем, что AID - фермент, необходимый для мутаций и переключения изотипов, действительно преимущественно экспрессировался в В-лимфоцитах темной зоны [18] и практически не обнаруживался в В-клетках светлой зоны [74].
В классической модели селекция В-лимфоцитов происходила в процессе избирательного связывания центроцитов с высоким аффинитетом их BCR с фолликулярными DC. В дальнейших исследованиях было показано, что, хотя иммунные комплексы необходимы для эффективного отбора В-лимфоцитов с высокоаффинными BCR, их отсутствие не нарушает функции зародышевых центров [48]. Более того, оказалось, что В-клетки действительно быстро мигрируют в сеть фолликулярных DC и макрофагов, но контакты между ними непродолжительны. По-видимому, В-клетки захватывают антиген, представленный в виде иммунных комплексов на Fc-рецепторах и рецепторах к компонентам комплемента фолликулярных DC и макрофагов [3, 49]. Кроме того, отмечены единичные переходы фолликулярных В-клеток и даже наивных лимфоцитов из фолликулярной мантии в зародышевый центр и обратно. Полагают, что таким образом повышается генетическое разнообразие для формирования высокоаффинного иммунного ответа [3].
Суммируя вышеприведенные результаты исследований, можно несколько детализировать первоначальную модель событий в зародышевом центре. После вступления в митоз В-клетки накапливаются в темной зоне зародышевого центра. Соматические мутации и переключение изотипов происходят также в этот период. Часть из этих В-клеток может уйти в апоптоз прямо в темной зоне, например, из-за слишком большого количества мутаций или из-за гомеостатических механизмов, не позволяющих зародышевому центру бесконечно увеличиваться. Об этом свидетельствует наличие апоптотических телец и макрофагов в темной
- 166 -
ОБЗОРЫ
зоне [3]. Через несколько часов после вступления клеток в фазу G1 митотического цикла на их поверхности снижается экспрессия CXCR4. Клетку ничто более не удерживает в темной зоне, и она, привлеченная CXCL13, направленно мигрирует в светлую зону. В это время клетка заменяет свои старые иммуноглобулиновые рецепторы на обновленные после гипермутации BCR. В светлой зоне В-клетка быстро мигрирует в сеть фолликулярных DC, подхватывает с их рецепторов антиген, получая через BCR и контакт с CD40-CD40L дополнительный сигнал для выживания, и процессирует антиген, представляя его в виде комплекса pMHCII на своей поверхности. В-клетки с высокоаффинным рецептором имеют возможность собрать большее количество антигена. Возможно, что В-клетки с высокоаффинным BCR могут перехватывать антиген у В-клеток с низким аффинитетом рецепторов. Далее В-клетки конкурируют друг с другом за контакт с Tfh. Tfh зародышевого центра формируют стабильный контакт только с В-клетками, экспрессирующими наибольшее количество комплексов pMHCII. Временной период, в который В-клетки, вошедшие в светлую зону, могут получить поддержку от Tfh, и в частности защиту от апоптоза, лимитирован. В результате В-клетки, имеющие высокоаффинный BCR, могут продолжать дифференцироваться в долгоживущие РС или Bm, которые уходят за пределы зародышевого центра. Клетки, имеющие BCR средней аффинности, получив недостаточную поддержку Tfh, могут вернуться в темную зону для повторения процесса гипермутации. В-лимфоциты, имеющие низкоаффинный рецептор, не получают поддержки Tfh и уходят в апоптоз, о чем свидетельствуют апоптотические тельца и макрофаги в светлой зоне. Обнаруженная пролиферация клеток в светлой зоне может быть связана с дифференцировкой выбранных клеток в РС и Bm [4]. Несомненно, результаты последующих исследований в этой области уточнят и прояснят многие детали.
Вторичный иммунный ответ. Первоначально CXCR5+-популяция Т-хелперов была описана в периферической крови как циркулирующая субпопуляция покоящихся лимфоцитов с фенотипом клеток памяти [37]. В дальнейшем были обнаружены различия активности этой субпопуляции и тонзиллярных Tfh [55]. Тем не менее популяция циркулирующих Tfh может играть определенную роль в регуляции Bm [92]. Недавно были также обнаружены Tfh памяти и в лимфоузлах. Они экспрессировали сниженный в сравнении с другими Tfh уровень ICOS и РНК цитокинов in vivo, но отличались очень быстрым синтезом IL-4, IL-10 и IL-21 в ответ на введение причинного антигена in vitro [34]. Ответ Bm на введение антигена в присутствии этих клеток развивался намного быстрее, чем при первичном введении того же антигена. На поверхности Tfh памяти экспрессируются CD69, что свидетельствует о недавнем контакте с комплексом pMHCII. Однако в этой области намного больше намерений, чем результатов реальных исследований.
Таким образом, на территории лимфоидного фолликула и развивающегося из него зародышевого центра под контролем Tfh происходят следующие важные события: 1) первичное распознавание; 2) выбор судьбы В-клеток - развитие короткоживущих РС или В-клеток зародышевого центра. Выбор в сторону развития зародышевого центра и последующие события также регулируется Tfh, а именно: 1) селекция и выживание В-клеток зародышевого центра; 2) выбор В-клетками пути - дифферен-цировка в долгоживущие РС или в Bm. На территории лимфоузлов долгоживущие Tfh памяти контролируют, во-первых, экспансию Bm, во-вторых, их быструю дифференцировку в РС при повторном введении причинного антигена. Понимание клеточных механизмов и молекулярного контроля развития антигенспецифического В-клеточного иммунного ответа открывает широкие возможности для исследования новых путей и мишеней терапевтического воздействия при многих аутоиммунных и инфекционных заболеваниях, а также новых подходов к разработке будущих вакцин.
ЛИТЕРАТУРА
1. AkibaH., Takeda K., Kokjima Y. et al. The role of ICOS in the CX-
CR5+ follicular B helper T cell maintenance in vivo // J. Immunol.
- 2005. - Vol. 175. - P. 2340-2348.
2. Allen C. D., AnselK. M., Low C. et al. Germinal center dark and light
zone organization is mediated by CXCR4 and CXCR5 // Nature Im-
munol. - 2004. - Vol. 5. - P. 943-952.
3. Allen C. D., Okada T., TangH. L., Cyster J. G. Imaging of germinal center selection events during affinity maturation // Science. - 2007.
- Vol. 315. - P. 528-531.
4. Allen C. D., Okada T., Cyster J. G. Germinal-center organization and cellular dynamics // Immunity. - 2007. - Vol. 27. - P. 190-202.
5. Andersson E., Ohlin M., Borrebaeck C. A., Carlsson R. CD4+57+ T cells derived from peripheral blood do not support immunoglobulin prodiction by B cells // Cell. Immunol. - 1995. - Vol. 163. - P. 245-253.
6. Ansel K. M., McHeyzer-Williams L. J., Ngo V. N. et al. In vivo-activated CD4 T cells upregulate CXC chemokine receptor 5 and reprogram their response to lymphoid chemokines // J. Exp. Med.
- 1999. - Vol. 190. - P. 1123-1134.
7. Ansel K. M., Ngo V. N., Hyman P. L. et al. A chemokine-driven positive feedback loop organizes lymphoid follicles // Nature. -2000. - Vol. 406. - P. 309-314.
8. AveryD. T., Bryant V. L., Ma C. S. et al. IL-21-induced isotype switching to IgG and IgA by human naive B cells is differentially regulated by IL-4 // J. Immunol. - 2008. - Vol. 181. - P. 1767-1779.
9. Avery D. T., DeenickE. K., Ma C. S. et al. B cell-intrinsic signaling through IL-21 receptor and STAT3 is required for establishing long-lived antibody responses in human // J. Exp. Med. - 2010. - Vol. 207.
- P. 155-171.
10. BaloghP., Aydar Y., Tew J. G., Szakal A. K. Appearance and phenotype of murine follicular dendritic cells expressing VCAM-1 // Anat. Rec.
- 2002. - Vol. 268. - P. 160-168.
11. Batista F D., Harwood N. E. The who, how and where of antigen presentation to B cells // Nature Rev. Immunol. - 2009. - Vol. 9. - P. 15-27.
12. Bauquet A. T., Jin H., Paterson A. M. et al. The costimulatory molecule ICOS regulates the expression of c-Maf and IL-21 in the development of follicular helper T cells anf TH-17 cells // Nature Immunol. - 2009. - Vol. 10. - P. 167-175.
13. Bowen M. B., Butch A. W., Parvin C. A. et al. Germinal center T cells are distinct helper-inducer T cells // Hum. Immunol. - 1991. - Vol. 31. - P. 67-75.
14. Bryant V. L., Ma C. S., AveryD. T. et al. Cytokine-mediated regulation of human B cell differentiation into Ig-secreting cells: predominant role of IL-21 produced by CXCR5+ T follicular helper cells // J. Immunol. - 2007. - Vol. 179. - P. 8180-8190.
15. Cannons J. L., Yu L. J., Jankovic D. et al. SAP regulates T cell-mediated help for humoral immunity by a mechanism distinct from cytokine regulation // J. Exp. Med. - 2006. - Vol. 203. - P. 1551-1565.
16. Cannons J. L., Qi H., Lu K. T. et al. Optimal germinal center responses require a multistage T cell: B cell adhesion process involving integrins, SLAM-associated protein, and CD84 // Immunity. - 2010.
- Vol. 32. - P. 253-265.
17. Cattoretti G., PasqualucciL., Ballon G. et al. Deregulated BCL6 expression recapitulates the pathogenesis of human diffuse large B cell lymphomas in mice // Cancer Cell. - 2005. - Vol. 7. - P. 445-455.
18. Cattoretti G., Buttner M., ShaknovichR. et al. Nuclear and cytoplasmic AID in extrafollicular and germinal center B cells // Blood. - 2006.
- Vol. 107. - P. 3967-3975.
19. Celli S., Lemaitre F., Bousso P. Real-time manipulation of T cell-dendritic cell interactions in vivo reveals the importance of prolonged contacts for CD4+ T cell activation // Immunity. - 2007. - Vol. 27.
- P. 625-634.
20. Chattopadhyay P. K., Yu J., Roederer M. A live-cell assay to detect antigen-specific CD4+ T cell with diverse cytokine profiles // Nature Med. - 2005. - Vol. 11. - P. 1113-1117.
21. Chtanova T., Tangye S. G., Newton R. et al. T follicular helper cells express a distinctive transcriptional profile, reflecting their role as non-Th1/Th2 effector cells that provide help for B cells // J. Immunol.
- 2004. - Vol. 173. - P. 68-78.
22. Coquet J. M., Kyparissoudis K., Pellicci D. G. et al. IL-21 is produced by NKT cells and modulates NKT cell activation and cytokine production // J. Immunol. - 2007. - Vol. 178. - P. 2827-2834.
23. CroftM. Control of immunity by the TNFR-related molecule OX40 (CD134) // Annu. Rev. Immunol. - 2010. - Vol. 28. - P. 57-78.
24. Crotty S., Kersh E. N., Cannons J. et al. SAP is required for generating long-term humoral immunity // Nature. - 2003. - Vol. 421. - P. 282-287.
25. Crotty S., JohnstonR. J., SchoenbergerS. P. Effectors and memories: Bcl-6 and Blimp-1 in T and B lymphocyte differentiation // Nature Immunol. - 2010. - Vol. 11. - P. 114-120.
26. Crotty S. Follicular helper CD4 T cells (Tfh) // Annu. Rev. Immunol.
- 2011. - Vol. 29. - P. 621-663.
- 167 -
ИММУНОЛОГИЯ № 3, 2012
27. Dent A. L., Shaffer A. L., YuX. et al. Control of inflammation, cytokine expression, and germinal center formation by BCL-6 // Science. -
1997. - Vol. 276. - P. 589-592.
28. Di Noia J. M., Neuberger M. S. Molecular mechanisms of antibody somatic hypermutation // Annu. Rev. Biochem. - 2007. - Vol. 76. - P. 1-22.
29. Ebert L. M., Horn M. P., Lang A. B., Moser B. B cells alter the phenotype and function of follicular-homing CXCR5+ T cells // Eur. J. Immunol. - 2004. - Vol. 34. - P. 3562-3571.
30. Estes J. D., Thacker T. C., Hampton D. L. et al. Follicular dendritic cell regulation of CXCR4-mediated germinal center CD4 T cell migration // J. Immunol. - 2004. - Vol. 173. - P. 6169-6178.
31. EttingerR., Sims G. P., Fairhurst A.-M. et al. IL-21 induces differentiation of human naive and memory B cells into antibody-secreting plasma cells // J. Immunol. - 2005. - Vol. 175. - P. 7867-7879.
32. Ettinger R., Kuchen S., Lipsky P. E. The role of IL-21 in regulating B-cell function in health and disease // Immunol. Rev. - 2008. - Vol. 223. - P. 60-86.
33. Fazilleau N., McHeyzer-Williams L. J., McHeyzer-Williams M. G. Local development of effector and memory T helper cells // Curr. Opin. Immunol. - 2007. - Vol. 19. - P. 259-267.
34. Fazilleau N., Eisenbraun M. D., Malherbe L. et al. Lymphoid reservoirs of antigen-specific memory T helper cells // Nature Immunol. - 2007. - Vol. 8. - P. 753-761.
35. Fazilleau N., McHeyzer-Williams L. J., Rosen H., McHeyzer-Williams M. G. The function of follicular helper T cells is regulated by the strength of T cell antigen receptor binding // Nature Immunol.
- 2009. - Vol. 10. - P. 375-384.
36. Flynn S., Toellner K. M., Raykundalia C. et al. CD4 T cell cytokine differentiation: the B cell activation molecule, OX40 ligand, instructs CD4 T cells to express interleukin 4 and upregulates expression of the chemokine receptor, Blr-1 // J. Exp. Med. - 1998. - Vol. 188. - P. 297-304.
37. Forster R., Emrich T., Kremmer E., Lipp M. Expression of the G-protein-coupled receptor BLR1 defines mature, recirculating B cells and a subset of T-helper memory cells // Blood. - 1994. - Vol. 84. - P. 830-840.
38. Forster R., Mattis A. E., Kremmer E. et al. A putative chemokine receptor, BLR1, directs B cell migration to defined lymphoid organs and specific anatomic compartments of the spleen // Cell. - 1996. -Vol. 87. - P. 1037-1047.
39. Forster R., Schubel A., Breitfeld D. et al. CCR7 coordinates the primary immune response by establishing functional microenvironments in secondary lymphoid organs // Cell. - 1999. - Vol. 99. - P. 23-33.
40. Foy T. M., Laman J. D., Ledbetter J. A. et al. gp39-CD40 interactions are essential for germinal center formation and the development of B cell memory // J. Exp. Med. - 1994. - Vol. 180. - P. 157-163.
41. FujitaN., Jaye D. L., Geigerman C. et al. MTA3 and the Mi-2/NuRD complex regulate cell fate during B lymphocyte differentiation // Cell. - 2004. - Vol. 119. - P. 75-86.
42. Gaspal F. M., McConnell F M., Kim M. Y. et al. The generation of thymus-independent germinal centers depends on CD40 but not on cD154, the T cell-derived CD40-ligand // Eur. J. Immunol. - 2006.
- Vol. 36. - P. 1665-1673.
43. Gigoux M., Shang J., Pak Y. et al. Inducible costimulator promotes helper T-cells differentiation through phosphoinositide 3-kinase // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 2009. - Vol. 106. - P. 20371-20376.
44. Good-Jacobson K. L., Szumilas C. G., Chen L. et al. PD-1 regulates germinal center B cell survival and the formation and affinity of long-lived plasma cells // Nature Immunol. - 2010. - Vol. 11. - P. 535542.
45. Grimbacher B., Hutloff A., Schlesier M. et al. Homozygous loss of ICOS is associated with adult-onset common variable immunodeficiency // Nature Immunol. - 2003. - Vol. 4. - P. 261-268.
46. Gunn M. D., Tangemann K., Tam C. et al. A chemokine expressed in lymphoid high endothelial venules promotes the adhesion and chemotaxis of naive T lymphocytes // Proc. Natl Acad. Sci. USA. -
1998. - Vol. 95. - P. 258-263.
47. GunnM. D., Ngo V. N., AnselK. M. et al. A B-cell-homing chemokine made in lymphoid follicles activates Burkitt’s lymphoma receptor-1 // Nature. - 1998. - Vol. 391. - P. 799-803.
48. Hannum L. G., Haberman A. M., Anderson S. M., Shlomchik M. J. Germinal center initiation, variable gene region hypermutation, and mutant B cell selection without detectable immune complexes on follicular dendritic cells // J. Exp. Med. - 2000. - Vol. 192. - P. 931-942.
49. Hauser A. E., Junt T., Mempel T. R. et al. Definition of germinal-center B cell migration in vivo reveals predominant intrazonal circulation patterns // Immunity. - 2007. - Vol. 26. - P. 655-667.
50. Jacob J., Kassir R., Kelsoe G. In situ studies of the primary immune response to (4-hydroxy-3-nitrophenyl)acetyl. I. The architecture and dynamics of responding cell populations // J. Exp. Med. - 1991. -Vol. 173. - P. 1165-1175.
51. Janeway C. Immunobiology. - New York, 2001.
52. Johnston R. J., Poholek A. C., DiToro D. et al. Bcl6 and Blimp-1 are reciprocal and antagonistic regulators of T follicular helper cell differentiation // Science. - 2009. - Vol. 325. - P. 1006-1010.
53. Jourdan M., Caraux A., De Vos J. et al. An in vitro model of differentiation of memory B cells into plasmablasts and plasma cells including detailed phenotypic and molecular characterization // Blood. - 2009. - Vol. 114. - P. 5173-5181.
54. KennedyM. K., Willis C. R., ArmitageR. J. Deciphering CD30 ligand biology and its role in humoral immunity // Immunology. - 2006. -Vol. 118. - P. 143-152.
55. Kim C. H., Rott L. S., Clark-Lewis I. et al. Subspecialization of CXCR5+ T-cells: B helper activity is focused in a germinal center-localized CXCR5+ T cells // J. Exp. Med. - 2001. - Vol. 193. - P. 1373-1381.
56. Kim J. R., Lim H. W., Kang S. G. et al. Human CD57+ germinal center T-cells are the major helpers for GC-B cells and induce class switch recombination // BMC Immunol. - 2005. - Vol. 6. - P. 3.
57. King C., Tangye S. G., Mackay C. R. T follicular helper (TFH) cells in normal and dysregulated immune responses // Annu. Rev. Immunol. - 2008. - Vol. 26. - P. 741-766.
58. Klein U., Dalla-FaveraR. Germinal centres: role in B-cell physiology and malignancy // Nature Rev. Immunol. - 2008. - Vol. 8. - P. 22-33.
59. Kopf M., Le Gros G., Coyle A. J. et al. Immune responses of IL-4, IL-5, IL-6 dificient mice // Immunol. Rev. - 1995. - Vol. 148. - P. 45-69.
60. Korn T., Bettelli E., OukkaM., Kuchroo V. K. IL-17 and Th17 Cells // Annu. Rev. Immunol. - 2009. - Vol. 27. - P. 485-517.
61. LimH. W., HillsamerP., Kim C. H. Regulatory T cells can migrate to follicles upon T cell activation and suppress GC-Th cells and GC-Th cell-driven B cell responses // J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 114. - P. 1640-1649.
62. Lin Y., Wong K., Calame K. Repression of c-myc transcription by Blimp-1, an inducer of terminal B cell differentiation // Science. -1997. - Vol. 276. - P. 596-599.
63. Liu Y. J., JoshuaD. E., Williams G. T. et al. Mechanism of antigen-driven selection in germinal centers // Nature. - 1989. - Vol. 342. - P. 929-931.
64. Liu Y. J., Zhang J., Lane P. J. et al. Sites of specific B cell activation in primary and secondary responses to T cell-dependent and T cell-independent antigens // Eur. J. Immunol. - 1991. - Vol. 21. - P. 2951-2962.
65. MaC. S., SuryaniS., AveryD. et al. Early commitment of naive human CD4+ T cells to the T follicular helper (TFH) cell lineage is induced by IL-12 // Immunol. Cell Biol. - 2009. - Vol. 87. - P. 590-600.
66. MacLennan I. C. Germinal centers // Annu. Rev. Immunol. - 1994. -Vol. 12. - P. 117-139.
67. Malherbe L., Mark L., Fazilleau N. et al. Vaccine adjuvants alter TCR-based selection thresholds // Immunity. - 2008. - Vol. 28. - P. 698-709.
68. Martins G., Calame K., Regulation and functions of Blimp-1 in T and B lymphocytes // Annu. Rev. Immunol. - 2008. - Vol. 26. - P. 33-169.
69. McHeyzer-Williams L. J., Panus J. F., Mikszta J. A., McHeyzer-Williams M. G. Evolution of antigen-specific T cell receprots in vivo: preimmune and antigen-driven selection of preferred complementarity-determining region 3 (CDR3) motifs // J. Exp. Med. - 1999. -Vol. 189. - P. 1823-1838.
70. McHeyzer-WilliamsL. J., McHeyzer-WilliamsM. G. Antigen-specific memory B cell development // Annu. Rev. Immunol. - 2005. - Vol. 23. - P. 487-513.
71. McHeyzer-WilliamsL. J., PelletierN., MarkL. et al. Follicular helper T cells as cognate regulators of cell immunity // Curr. Opin. Immunol. - 2009. - Vol. 21. - P. 266-273.
72. MendezL. M., Polo J. M., Yu J. J. et al. CtBP is an essential corepressor for BCL6 autoregulation // Mol. Cell. Biol. - 2008. - Vol. 28. - P. 2175-2186.
73. Mikszta J. A., McHeyzer-Williams L. J., McHeyzer-Williams M. G. Antigen-driven selection of TCR In vivo: related TCR alpha-chains pair with diverse TCR beta-chains // J. Immunol. - 1999. - Vol. 163. - P. 5978-5988.
74. Moldenhauer G., Popov S. W., Wotschke B. et al. AID expression identifies interfollicular large B cells as putative precursors of mature B-cell malignancies // Blood. - 2006. - Vol. 107. - P. 2470-2473.
- 168 -
ОБЗОРЫ
75. Muramatsu M., Kinoshita K., Fagarasan S. et al. Class switch recombination and hypermutation require activation-induced cytidine deaminase (AID), a potential RNA editing enzyme // Cell. - 2000.
- Vol. 102. - P. 553-563.
76. NurievaR., YangX. O., Martinez G. et al. Essential autocrine regulation by IL-21 in the generation of inflammatory T cells // Nature. -2007. - Vol. 448. - P. 480-483.
77. Nurieva R. I., Chung Y., Hwang D. et al. Generation of T follicular helper cells is mediated by interleukin-21 but independent of T helper 1, 2, or 17 cell lineages // Immunity. - 2008. - Vol. 29. - P. 138-149.
78. NurievaR. I., Chung Y., Martinez G. J. et al. Bcl6 mediates the development of T follicular helper cells // Science. - 2009. - Vol. 325. - P. 1001-1005.
79. Okada T., Miller M. J., Parker I. et al. Antigen-engaged B cells undergo chemotaxis toward the T zone and form motile conjugates with helper T cells // PLoS Biol. - 2005. - Vol. 3. - P. e150.
80. Ozaki K., Kikly K., Michalovich D. et al. Cloning of a type I cytokine receptor most related to the IL-2 receptor P chain // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 2000. - Vol. 97. - P. 11439-11444.
81. OzakiK., SpolskiR., EttingerR. et al. Regulation of B cell differentiation and plasma cell generation by IL-21, a novel inducer of Blimp-1 and Bcl-6 // J. Immunol. - 2004. - Vol. 173. - P. 5361-5371.
82. Parrish-Novak J., Dillon S. R., Nelson A. et al. Interleukin 21 and its receptor are involved in NK cell expansion and regulation of lymphocyte function // Nature. - 2000. - Vol. 408. - P. 57-63.
83. Patenaude A.-M., Di Noia J. M. The mechanisms regulating the subcellular localization of AID // Nucleus. - 2010. - Vol. 1. - P. 325-331.
84. Paus D., Phan T. G., Chan T. D. et al. Antigen recognition strength regulates the choice between extrafollicular plasma cell and germinal center B cell differentiation // J. Exp. Med. - 2006. - Vol. 203. - P. 1081-1091.
85. Peled J. U., KuangF L., Iglesias-UsselM. D. et al. The biochemistry of somatic hypermutation // Annu. Rev. Immunol. - 2007. - Vol. 26.
- P. 481-511.
86. Pene J., Cauchat J.-F., LecartS. et al. Cutting edge: IL-21 if a switch factor for the production of IgG1 and IgG3 by human B cells // J. Immunol. - 2004. - Vol. 172. - P. 5154-5157.
87. Pistoia V., Cocco C. IL-21: a new player in the control of isotype switch in Peyer’s patches // J. Leukoc. Biol. - 2009. - Vol. 85. - P. 739-743.
88. Qi H., Cannons J. L., Klauschen F. et al. SAP-controlled T-B cell interactions underlie germinal center formation // Nature. - 2008. -Vol. 455. - P. 764-769.
89. Randall T. D., Heath A. W., Santos-Argumedo L. et al. Arrest of B lymphocyte terminal differentiation by CD40 signaling: mechanism for lack of antibody-secreting cells in germinal centers // Immunity.
- 1998. - Vol. 8. - P. 733-742.
90. ReimoldA. M., IwakoshiN. N., Manis J. et al. Plasma cell differentiation requires the transcription factor XBP-1 // Nature. - 2001. - Vol. 412. - P. 300-307.
91. Reinhardt R., Liang H., Locksley R. Cytokine-secreting follicular T cells shape the antibody repertoire // Nature Immunol. - 2009. - Vol. 10. - P. 385-393.
92. SallustoF., Geginat J., LanzavecchiaA. Central memory and effector memory T cell subsets: function, generation, and maintenance // Annu. Rev. Immunol. - 2004. - Vol. 22. - P. 745-763.
93. Schaerli P., Willimann K., Lang A. B. et al. CXC chemokine receptor 5 expression defines follicular homing T cells with B cell helper function // J. Exp. Med. - 2000. - Vol. 192. - P. 553-1562.
94. SchoenbergerS. P., Crotty S. // Fundamental Immunology / Ed. W. E. Paul. - 6-th Ed. - Philadelphia, 2008. - P. 862-898.
95. Schwartzberg P. L., Mueller K. L., Qi H., Cannons J. L. SLAM receptors and SAP influence lymphocyte interactions, development and function // Nature Rev. Immunol. - 2009. - Vol. 9. - P. 39-46.
96. Shaffer A. L., Shapiro-Shelef M., Iwakoshi N. N. et al. XBP1, downstream of Blimp-1, expands the secretory apparatus and other organelles, and increases protein synthesis in plasma cell differentiation // Immunity. - 2004. - Vol. 21. - P. 81-93.
97. Shapiro-Shelef M., Lin K. I., McHeyzer-WilliamsL. J. et al. Blimp-1 is required for the formation of immunoglobulin secreting plasma cells and pre-plasma memory B cells // Immunity. - 2003. - Vol. 19.
- P. 607-620.
98. Shapiro-ShelefM., CalameK. Regulation of plasma-cell development // Nature Rev. Immunol. - 2005. - Vol. 5. - P. 230-242.
99. Smith K. M., Brewer J. M., Rush C. M. et al. In vivo generated Th1 cells can migrate to B cell follicles to support B cell responses // J. Immunol. - 2004. - Vol. 173. - P. 1640-1646.
100. Stavnezer J. Antibody class switching // Adv. Immunol. - 1996. -Vol. 61. - P. 79-146.
101. Suzuki K., Maruya M., Kawamoto S. et al. The sensing of environmental stimuli by follicular dendritic cells promotes immunoglobulin A generation in the gut // Immunity. - 2010. - Vol. 33. - P. 71-83.
102. Tan A. H.-M., Wong S.-C., Lam K.-P. Regulation of mouse inducible costimulator (ICOS) expression by Fyn-NFATc2 and ERK signaling in T cells // J. Biol. Chem. - 2006. - Vol. 281. - P. 28666-28678.
103. Toyama H., Okada S., Hatano M. et al. Memory B cells without somatic hypermutation are generated from Bcl6-deficient B cells // Immunity. - 2002. - Vol. 17. - P. 329-339.
104. Tunyaplin C., Shaffer A. L., Angelin-Duclos C. D. et al. Direct repression of prdm1 by Bcl-6 inhibits plasmacytic differentiation // J. Immunol. - 2004. - Vol. 173. - P. 1158-1165.
105. van Essen D., Kikutani H., Gray D. CD40 ligand-trancduced costimulation of T cells in the development of helper function // Nature. - 1995. - Vol. 378. - P. 620-623.
106. VeilletteA., Zhang S., ShiX. et al. SAP expression in T cells, not in B cells, is required for humoral immunity // Proc. Natl Acad. Sci. USA. - 2008. - Vol. 105. - P. 1273-1278.
107. VercelliD., GehaR. S. Regulation of isotype switching // Curr. Opin. Immunol. - 1992. - Vol. 4. - P. 794-797.
108. Victora G. D., Schwickert T. A., FooksmanD. R. et al. Germinal center dynamics revealed by multiphoton microscopy with a photoactivat-able fluorescent reporter // Cell. - 2010. - Vol. 143. - P. 592-605.
109. Vigorito E., Perks K. L., Abreu-Goodger C. et al. microRNA-155 regulates the generation of immunoglobulin class-switched plasma cells // Immunity. - 2007. - Vol. 27. - P. 847-859.
110. Vinuesa C. G., CookM. C., Ball J. et al. Germinal centers without T cells // J. Exp. Med. - 2000. - Vol. 191. - P. 485-494.
111. VinuesaC. G., CookM. C., Angelucci C. et al. A RING-type ubiquitin ligase family member required to repress follicular helper T cells and autoimmunity // Nature. - 2005. - Vol. 435. - P. 452-458.
112. Walker L. S., Gulbranson-Judge A., Flynn S. et al. Compromised OX40 function in CD28-deficient mice is linked with failure to develop CXC chemokine receptor 5-positive CD4 cells and germinal centers // J. Exp. Med. - 1999. - Vol. 190. - P. 1115-1122.
113. WangY., CarterR.H. CD19 regulates B cell maturation, proliferation, and positive selection in the FDC zone of murine splenic germinal centers // Immunity. - 2005. - Vol. 22. - P. 749-761.
114. Watanabe M., Takagi Y., Kotani M. et al. Down-regulation of ICOS ligand by interaction with ICOS functions as a regulatory mechanism for immune responses // J. Immunol. - 2008. - Vol. 180.
- P. 5222-5234.
115. Wolniak K. L., Noelle R. J., Waldschmidt T. J. Characterization of (4-hydroxy-3-nitrophenyl)acetyl (NP)-specific germinal center B cells and antigen-binding B220-cells after primary NP challenge in mice // J. Immunol. - 2006. - Vol. 177. - P. 2072-2079.
116. Wurster A. L., Rodgers V. L., White M. F et al. Interleukyn-4 mediated protection of primary B cells from apoptosis through Stat6-dependent up-regulation of Bcl-xL // J. Biol. Chem. - 2002. -Vol. 277. - P. 27169-27175.
117. Ye B. H., Cattoretti G., Shen Q. et al. The BCL-6 proto-oncogene controls germinal-centre formation and Th2-type inflammation // Nature Genet. - 1997. - Vol. 16. - P. 161-170.
118. Yu D., Rao S., Tsai L. et al. The transcriptional repressor Bcl-6 directs T follicular helper cell lineage commitment // Immunity. -2009. - Vol. 31. - P. 457-468.
119. Yusuf I., Kageyama R., Monticelli L. et al. Germinal center T follicular helper cell IL-4 production is dependent on signaling lymphocytic activation molecule receptor (CD150) // J. Immunol. - 2010.
- Vol. 185. - P. 190-202.
120. Zheng B., Han S., Kelsoe G. T helper cells in murine germinal centers are antigen-specific emigrants that downregulate Thy-1 // J. Exp. Med. - 1996. - Vol. 184. - P. 1083-1091.
121. Zhu J., Paul W. E. CD4 T cells: fates, functions, and faults // Blood.
- 2008. - Vol. 112. - P. 1557-1569.
Поступила 30.09.11
- 3 -
