Локусы класса II.

Локусы класса II обнаружены лишь в двух /-областях, А и Е. Продукты этих локусов у мышей называются антигенами 1а. Название 1а отражает тот факт, что гены, кодирующие эти антигены, картированы в одной области с генами Ir (отсюда Ir-associated или la-антигены) [42]. В настоящее время ясно, что эти антигены имеют много других одинаковых свойств; в то же время в области есть другие локусы, не кодирующие молекулы класса II. Поэтому применительно к мышам термин «антигены 1а» стал синонимом понятия «продукты локусов класса II», и мы будем использовать оба этих термина как равнозначные.Химическое строение

Каждая молекула 1а состоит из двух нековалентно связанных гликопроте-инов. Более тяжелая цепь (альфа-цепь) имеет мол. массу около 35 000 Да, а более легкая (бета-цепь) — около 28 000 Да. В отличие от ситуации с антигенами класса I, где только тяжелая цепь кодируется генами МНС, обе цепи класса II кодируются в областях /. Антигенные специфичности, картированные в области А, называют антигенами I-A, а картированные в области Е — антигенами 1-Е. Однако недавно выяснилось^ что бета-цепи обоих антигенов кодируются в области Л, в то время как альфа-цепи кодируются в областях, имеющих соответствующие буквенные обозначения [43, 44]. Такая ситуация изображена на рис. 13.10. Кроме того, полиморфизм альфа-цепей, по-видимому, крайне ограничен; в то же время бета-цепи очень полиморфны, так что алло-антигенные специфичности определяются, вероятно, в основном бета-цепями.

Положение еще больше осложняется тем обстоятельством, что не все гапло-типы Н-2 экспрессируют антигены области Е [43, 45]. Например, антигены Е не определяются в гаплотипах Н-2Ь, Н-2*ж H-2q. Тем не менее у гибридов F^ полученных скрещиванием этих гаплотипов с экспрессирующими гаплоти-пами, наблюдается экспрессия новых, гибридных антигенных специфичностей, включающих компонент от неэкспрессирующих родителей. Исходя из этого, можно предположить, что неэкспрессирующие гаплотипы имеют ген Е$ в области А, но экспрессия соответствующих антигенов не происходит потому, что эти гаплотипы не способны продуцировать молекулы Еа. Таким образом признак,

детерминируемый в области Е, представляет собой экспрессию (или отсутствие экспрессии) молекул 1-Е в зависимости от образования (или нарушения образования) а-цепи. Феномен экспрессии «новых» антигенов у гибридов получил название транскомплементации [46, 47]; пример транскомплементации в случае гетерозиготы Н-2а X Н-2Ъ приведен на рис. 13.10. Пример выявления транскомплементации в цитотоксическом тесте проиллюстрирован на рис. 13.11.Распределение по тканям

В отличие от кодируемых в областях К и D антигенов класса I, которые представлены практически во всех тканях, антигены 1а имеют более ограниченное распределение. В периферических лимфоидных тканях, которые в целом
Главный комплекс гистосовместимости являются самым богатым источником антигенов МНС, антигены 1а экспресси-руются главным образом на В-клетках и некоторых макрофагах. Такое ограниченное распределение, видимо, объясняет, почему антигены 1э не были обнаружены с помощью анти-Н-2-сывороток в ранних исследованиях серологии Н-2. Пример цитотоксического теста, выявляющего в аллоиммунной сыворотке антитела против Н-2 К и 1а, представлен на рис. 13.12. В то время как антитела против Н-2 убивают практически все лимфоидные клетки-мишени, антитела

против 1а убивают в основном В-клетки; в результате в кривой цитотоксично-сти появляется плато неполного лизиса мишеней. В этом конкретном опыте-была использована популяция клеток селезенки, где В-клетки составляют 50% всех лимфоидных клеток. Если в качестве мишеней использовать лимфоциты периферической крови или клетки лимфатических узлов, плато кривой цитотоксичности будет располагаться на более низком уровне — соответственно около 25 и 15%. В ранних работах по анализу цитотоксических антител такие реакции неполного лизиса наблюдались часто, но их объясняли «слабой пере-крестной реактивностью» или вообще игнорировали. Поскольку антигены 1а не экспрессировались на эритроцитах, они не обнаруживались при серологическом типировании в реакции гемагглютинации. Лишь в результате анализа соответствующих рекомбинантных линий, когда удалось картировать ответ-ственные за неполный лизис антигены в области /, стало ясно, что реакции неполного лизиса отражают существование отдельной группы антигенов клето-чной поверхности.
Данные о распределении антигенов 1а в других тканях остаются противо-речивыми. Имеются сообщения об экспрессии антигенов 1а на субпопуляциях тимоцитов, периферических Т-лимфоцитах, некоторых эпителиальных клетках, клетках почки и других клеточных популяциях. Однако определяемое на этих тканях количество антигенов 1а значительно меньше, чем количество 1а на В-клетках, и остается неясным, связана ли экспрессия 1а с эндогенным синтезом в этих клеточных популяциях или клетки сорбируют антигены, выработанные другими клетками. Создается впечатление, что тимоциты могут как получать антигены 1а от других клеток тимуса, так и эндогенно продуцировать их в небольших количествах [48]. Поэтому избирательность распределения антигенов 1а по тканям имеет, может иметь, скорее количественный, чем качественный характер. Не исключено, что многие ткани экспрессируют 1а в неболь-

ших количествах, в то время как для В-клеток и макрофагов характерен высокий уровень экспрессии. Неизвестно, играют ли функциональную роль малые количества 1а, экспрессируемые на других тканях.Серология

Сводные данные о серологических специфичностях 1а приведены в табл. 13.13. Как и в случае специфичностей антигенов класса I, цифровые обозначения присваивались антигенам 1а в соответствии с хронологической последова-тельностью их обнаружения и независимо от локализации антигенов в области А или Е. Как явствует из табл. 13.13, полиморфизм антигенов 1а связан с областью А в гораздо большей степени, чем с областью Е; подавляющее большинство известных специфичностей картировано в области А.

Особенность серологии антигенов 1а, вызывавшая вначале удивление ис-следователей, заключалась в том, что все линии можно было разделить на 1а.7-положительные и 1а.7-отрицательные. Положительные линии экспресси-ровали также другие антигены 1-Е, в отрицательных же линиях отсутствовали альтернативные аллельные специфичности. Этот феномен сегодня легко объяснить с точки зрения химической структуры антигенов 1а, о которой мы уже говорили (см. рис. 13.10). 1а.7-положительные линии экспрессируют цепь Еа, a 1а.7-отрицательные линии не экспрессируют ее. По последним данным неспо-собность продуцировать а-цепь объясняется изменением структурного гена Еа; вследствие такого изменения ген, вероятно, не может быть экспрессирован [50]. Если а-цепь не экспрессирована, не образуются молекулы 1-Е и возникает «нулевой» аллель. До настоящего времени не выявлено практически никакого разнообразия а-цепей, экспрессируемых 1а.7-положительными гаплотипа-ми. Наоборот, ^р-цепи отличаются значительным полиморфизмом, и, по-видимому, именно с Р-цепями связано разнообразие Ia-специфичностей области Е (кроме специфичности 1а.7). Возможно, 1а.7 является детерминантой а-цепи, выявляемой в результате иммунизации линий, не экспрессирующих 1-Е, илиже, наоборот, 1а.7 может быть общей детерминантой всех (3-цепей, но для ее экспрессии необходима ассоциация с а-цепью.

Именно зависимость от экспрессии а-гена привела к картированию специ-фичностей 1-Е в области Е, несмотря на то, что полиморфная (3-цепь в действительности кодирована в области А. Для определения профиля специфичностей конкретного гаплотипа проводят анализ линии, имеющей область А этого гап-лотипа и экспрессирующей а-цепь области Е [51]. В случае гаплотипов, не экспрессирующих молекулы 1-Е, для этой цели можно найти рекомбинанта между областями А ш Е или получить гибридов Fx с гаплотипом, экспрессирую-щим цепь Еа. Так, гаплотипы Ъ, /с, г и s (см. табл. 13.14) имеют ген цепей Ер, обусловливающий образование молекул 1а с общей для этих гаплотипов специфичностью 1а.22; эта специфичность отсутствует в гаплотипах d, /, и д. Наоборот, специфичность 1а. 23 формируется цепями Ер гаплотипа Н-2^ и отсутствует в других гаплотипах.

Подобно антигенам класса I, антигены 1а областей А и Е можно подразделить на общие и частные специфичности, хотя до сих пор частные специфичности определены не для всех гаплотипов. В отличие от ситуации с антигенами класса I общие специфичности с перекрестной реактивностью для продуктов разных ал-лелей областей А и Е встречаются крайне редко. Большинство моноклональных антител против 1а также специфичны для какой-либо одной области, хотя не-давно появилось сообщение о серии моноклональных антител, перекрестно-реагирующих с антигенами I-A и 1-Е [53]. Поэтому, хотя наблюдаемые перекрестные реакции свидетельствуют о том, что гены продуктов А и Е происходят от общего гена-предшественника, они, по-видимому, претерпели больше независимых изменений, чем гены класса I. Можно ожидать, что в отличие от антигенов класса I, для которых знание аминокислотной последовательности не дает возможности отнести антиген к конкретной области (К или D), дальнейшие работы по секвенированию позволят выявить последовательности, специфичные соответственно для А или Е. Известные сейчас результаты секвенирова-ния антигенов класса II человека и мыши подтверждают это предположение [54].Функциональные свойства
С антигенами 1а связаны многочисленные функции, проявляющиеся как в аллогенных реакциях, так и в физиологическом взаимодействии клеток при иммунном ответе. К аллореактивным функциональным признакам относятся стимуляция реакции СКЛ, энергичная стимуляция выработки гуморальных ан-тител, реакции «трансплантат против хозяина» и в некоторых случаях оттор-жение трансплантата. Хотя до сих пор неясно, связаны ли эти свойства с узна-ванием аналогичных или разных детерминант антигенов класса II, большинство исследователей приходит к выводу, что все детерминанты расположены на одних и тех же молекулах.

Среди физиологических реакций иммунного ответа, связанных с антигенами 1а, следует отметить большое число феноменов, включающих в себя взаи-модействие между Т-лимфоцитами, В-лимфоцитами и макрофагами. В большин-стве случаев чужеродные антигены должны быть презентированы (представлены) Т-клеткам антиген-презентирующими клетками (субпопуляцией макрофагов); при этом происходит распознавание Т-клетками комплекса чужеродных антигенов и антигенов 1а на поверхности антиген-презентирующих клеток. В результате Т-клетка, получившая информацию об антигене (примированная антигеном) на презентирующей клетке, имеющей конкретный набор антигенов 1а, в будущем «узнает» этот антиген лишь в прямой или ассоциативной связи с таким же набором антигенов 1а. Таким образом, на уровне распознавания антигена молекулы 1а играют такую же роль в МНС-рестрикции, как антигены класса I на уровне эффекторов CML, когда происходит распознавание комплекса антигена и «своих» антигенов класса I. Феномен М#С-рестрикции клеточных взаимодействий при иммунном ответе детально рассматривается в гл. 15.
Другая большая группа функций, связанных с 1а, относится к действию генов Ir. Поскольку в большинстве случаев иммунный ответ включает в себя взаимодействия между антиген-презентирующими клетками, Т-клетками и В-клетками, а эти взаимодействия протекают через «узнавание» антигенов в со-четании с молекулами класса II, было бы логично предположить, что дефект презентирования антигена объясняется неспособностью определенных антигенов 1а служить рестриктирующим элементом для распознавания антигена. Такой дефект будет соответствовать определению гена 1г, так как он приведет к антиген-специфической ареактивности. В то же время дефект будет локализо-ваться в пределах соответствующей области /, поскольку он связан с антигенами 1а. В самом деле, имеются убедительные доводы в пользу того, что некоторые из генов, кодирующих антигены 1а, одновременно ответственны за феномен генов Ir; такие данные детально рассматриваются в гл. 16. Однако, как будет показано далее, не все гены Ir расположены в областях /, кодирующих антигены 1а, поэтому хотя гены, кодирующие антигены 1а, вероятно, являются генами ТУ, далеко не все гены Ir кодируют антигены 1а.

Молекулярная биология
Проблема выделения генов локусов класса II разработана в меньшей степени, чем в случае локусов класса I, хотя в последнее время эта область быстро развивается и уже наблюдается значительный прогресс. Создается впечатление, что в отличие от локусов класса I общее число локусов класса II не намного превышает число экспрессируемых локусов. Современные представления о генах класса II подробно изложены в гл. 14.

Мутанты класса II
К настоящему времени описана лишь одна мутация гена класса II, Ьт 12 [55]. Мутант был обнаружен в результате скрининга такого же типа, как и при выявлении мутаций класса I, а именно по отторжению трансплантата кожи. Мутация Ьт 12 отличалась от других мутаций Н-2Ь, поскольку по результатам трансплантационного теста она локализовалась в отдельной группе компле-ментации. Так, гибриды между мутантом bml2 и другими мутантами Н-2КЬ не отторгали трансплантат кожи Н-2Ь (т. е. разные группы комплементации), в то время как гибриды между другими мутантами отторгали трансплантат «дикого типа» (одна группа комплементации). Создание рекомбинантного гапло-типа у линии B10.MBR (см. табл. 13.7) позволило картировать участок, ответственный за особенности отторжения трансплантата; оказалось, что мутация произошла в гене, расположенном правее области Н-2К [56]. У мутанта bml2 также оказались измененными многие серологические специфичности Га[57], причем впоследствии было показано, что целый ряд моноклональных антител против 1-Аь вообще не реагирует с лимфоидными клетками мутанта [58].

Исследование этой мутантной по 1а линии позволило выявить многочисле-нные корреляции между функциональными свойствами области / и мутантных молекул 1а. Сейчас известно, что мутация затронула цепь Ар продукта локуса Л и не затронула цепи Аа [59, 60]. Помимо особенностей, связанных с отторжением трансплантата и серологическими специфичностями, у мутанта были обна-ружены также изменения реактивности в СКЛ, некоторых функций генов /г, и рестрикции презентации антигенов. Если исходить из предположения, что мутация затронула лишь одну молекулу, то можно прийти к выводу, что все перечисленные свойства являются функцией одной и той же молекулы.