Кіріспе

Адамда кездесетін сүтқоректілердің ақуызы Цитотоксикалық Т-лимфоциттерімен байланысты белок 4, (CTLA 4) CD152 (дифференциация кластері 152) деп те аталады, бұл иммундық бақылау нүктесі ретінде жұмыс істейтін және иммундық жауаптарды басаздайтын ақуыз рецепторы. CTLA 4 регуляторлық Т-клеткаларында тұрақты түрде экспрессияланады, бірақ белсендірілгеннен кейін тек қана қалыпты Т-клеткаларында жоғарылайды – бұл құбылыс қатерлі ісіктерде айқын байқалады. Ол антигенді ұсынатын жасушалардың бетінде CD80 немесе CD86 байланысқан кезде "өшіру" қызметін атқарады. Адамда CTLA4 генімен кодталады. CTLA 4 ақуызы егеуқұйрықтарда Ctla 4 генімен кодталады.

Тарих

CTLA 4 алғаш рет 1991 жылы Т-клеткалардың костимуляциялық лиганды B7 үшін екінші рецептор ретінде анықталды. 1995 жылдың қарашасында Так Ва Мак және Арлин Шарптың зертханалары тәуелсіз түрде CTLA 4 функциясын Т-клеткалардың белсенділігін тежеуші реттеуші ретінде ашқандықтары туралы нәтижелерін жариялады, осы үшін тышқандарда генді жою әдісі қолданылды. Бұрынғы зерттеулерде бірнеше зертханалар CTLA 4 функциясын нақты анықтай алмайтын және бір-біріне қайшы келетін әдістерді пайдаланған.

Функция

CTLA 4 – иммуноглобулиндер суперотбасының мүшесі, ол белсендірілген T-жасушаларында экспрессияланады және T-жасушаларына тежеуші сигнал береді. CTLA 4, T-жасушаларының костимуляциялық CD28 ақуызына гомологты, ал екі молекула да антигенді ұсынатын жасушаларда CD80 және CD86-ға, сонымен қатар B7 1 және B7 2 деп аталады. CTLA 4, CD80 және CD86-ны CD28-ге қарағанда жоғарырақ туыстық және аффинитімен байланыстырады, осылайша CD28-ді өзінің лигандалары үшін бәсекелестікке түсіреді. CTLA 4, T-жасушаларына тежеуші сигнал береді, сонымен қатар CTLA 4 реттеуші T-жасушаларында (Tregs) кездеседі және олардың тежеуші функциясына үлес қосады. T-жасуша рецепторы және CD28 арқылы T-жасушаларының белсендірілуі CTLA 4 экспрессиясының жоғарылауына әкеледі. CTLA 4-тің T-жасушаларында қандай механизммен әрекет ететіні әлі де даулы. Биохимиялық дәлелдер CTLA 4-тің T-жасуша рецепторына (TCR) фосфатазаны қосып, сигналдың күшін әлсірететінін көрсетті. Бұл жұмыс алғашқы жариялануынан бері әдебиетте расталмады. Жақындағы зерттеулер CTLA 4-тің in vivo антигенді ұсынатын жасушалардың мембраналарынан CD80 және CD86-ны тартып алып, оларды CD28-ді іске қосу үшін қолжетімсіз ету арқылы жұмыс істей алатынын көрсетті. Сонымен қатар, дендриттік жасушалардың (DC) Treg-тің өзара әрекеттесуі иммунологиялық синапстың қалыптасуына қажетті актинді бунделдейтін ақуыз Fascin 1-ді тұтқындауға және антигенді ұсынатын DC-ті Treg-жасушасының жабысу аймағына қарай Fascin 1-ге тәуелді актин поляризациясын өзгертуге әкеледі. Т-жасушаларының реттеуші элементтерінің ажыратылуы кезінде бұл процесс кері қайтаруға болатын болса да, цитоскелеттің маңызды компоненттерін тұтқындау DC-тің әлсіз жағдайына әкеледі, бұл T-жасушаларының белсенділігін азайтуға себеп болады. Бұл Treg-тің иммундық басуының көп қадамды процесс екенін көрсетеді. CTLA 4 CD80/CD86 өзара әрекеттесуімен қатар, цитоскелеттің DC Treg иммундық синапсына қарай Fascin-ге тәуелді поляризациясы маңызды рөл атқаруы мүмкін. CTLA 4 сонымен қатар жасушалардың қозғалу қабілетін және/немесе PI3 киназа арқылы сигнал беруді модуляциялау арқылы да жұмыс істей алады. Ерте мультифотондық микроскопия зерттеулері T-жасушаларының қозғалуын толыққанды лимфа түйіндерінде бақылағанда, «кері тоқтату сигналдау моделі» деп аталатын нәрсеге дәлел берген сияқты көрінді. Бұл модельде CTLA 4, T-жасушалары мен антигенді ұсынатын жасушалардың (APC) арасындағы берік байланыс үшін қажетті TCR-индуцирленген «тоқтату сигналын» кері қайтарады. Алайда, бұл зерттеулерде CTLA 4 оң жасушалар, негізінен реттеуші жасушалар және кем дегенде ішінара белсендірілген, CTLA 4 теріс T-жасушаларымен салыстырылды. Бұл жасушалардың айырмашылықтары осы нәтижелердің кейбірін түсіндіруі мүмкін. CTLA 4-ке қарсы антиденелердің әсерін in vivo талдаған басқа топтар ананергиялық T-жасушалар контекстінде қозғалу қабілетіне аз немесе мүлдем әсер етпейді деген қорытындыға келді. CTLA 4-ке қарсы денелер in vivo қолданылған кезде қосымша әсер етуі мүмкін, олар T-жасушаларын байланыстырып, осылайша жоюға себеп болуы мүмкін.

Құрылымы

Белокта клеткадан тыс V домені, трансмембраналық домен және цитоплазмалық құйрық бар. Әртүрлі изоформаларды кодтайтын баламалы тілімі (splice) нұсқалары сипатталған. Мембранаға байланысқан изоформа дисульфидтік байланыс арқылы байланысқан гомодимер ретінде жұмыс істейді, ал ерігіш изоформа мономер ретінде жұмыс істейді. Клеткаішілік домен CD28-ге ұқсас, себебі ол ішкі каталитикалық белсенділікке ие емес және PI3K, PP2A және SHP 2 байланыстыра алатын бір YVKM мотиві мен SH3 құрамындағы ақуыздарды байланыстыра алатын пролинге бай бір мотивті қамтиды. CTLA 4-тің T-жасушаларының жауаптарын тежеудегі бірінші рөлі, тікелей SHP 2 және PP2A арқылы CD3 және LAT сияқты T-жасуша рецепторына (TCR) жақын сигналдық ақуыздардың дефосфорилирленуі арқылы көрінеді. CTLA 4 сондай-ақ CD80/86 байланысуы үшін CD28-мен бәсекелесу арқылы сигнал беруге жанама түрде әсер етуі мүмкін. CTLA 4 PI3K-мен де байланыса алады, бірақ бұл өзара әрекеттесудің маңыздылығы мен нәтижесі әлі белгісіз.

Клиникалық маңызы

Бұл геннің варианттары 1-типті қант диабеті, Грейвс ауруы, Хашимото тиреоидит, целиакия, жүйелік қызыл жегі, қалқанша безімен байланысты орбитопатия, бастапқы өт кіреуі және басқа да аутоиммундық аурулармен байланыстырылған. CTLA 4 генінің полиморфизмдері ревматоидты артрит, аутоиммундық қалқанша безі аурулары және мультипльдік склероз сияқты аутоиммундық аурулармен байланысты, бірақ бұл байланыс көбінесе нашар. Жүйелік қызыл жегіде (ЖҚЖ) sCTLA 4 жұпталу варианты бұрмаланған түрде өндіріледі және белсенді ЖҚЖ ауруы бар пациенттердің сарысуында табылады.

Жыныс желісі бойынша гаплоиндефицит

CTLA4 генинің туа біткен жартылай жеткіліксіздігі CTLA4 дефицитіне немесе CHAI ауруына (CTLA4 жартылай жеткіліксіздігі аутоиммундық инфильтрациямен) әкеледі, бұл иммундық жүйенің сирек кездесетін генетикалық бұзылысы. Бұл иммундық жүйенің дұрыс жұмыс істемеуіне, лимфопролиферацияға, аутоиммунитетке, гипогаммаглобулинемияға, қайталама инфекцияларға және лимфома пайда болу қаупінің сәл артуына алып келуі мүмкін. CTLA4 мутациялары алғаш рет 2014 жылы Ұлттық аллергия және жұқпалы аурулар институтының докторлары Гүлбу Узель, доктор Стивен Холланд және доктор Майкл Ленардо, Ұлттық денсаулық сақтау институтының NIH клиникалық орталығының доктор Томас Флейшер және олардың әріптестері бірлесіп сипаттаған. Сол жылы доктор Бодо Гримбахер, доктор Шимон Сакагучи, доктор Люси Уокер және доктор Дэвид Сансом және олардың әріптестері арасындағы ынтымақтастық ұқсас белгілерді сипаттады. CTLA4 мутациялары аутосомалық-доминантты жолмен мұраға беріледі. Бұл адамға бір ата-анадан бір ғана аномальды ген жеткілікті дегенді білдіреді. Бір қалыпты ген аномальды геннің әсерін толықтыруға жеткіліксіз. Доминантты мұрагерлік дегеніміз, CTLA4 мутациясы бар отбасылардың көпшілігінде әр буында мутация тасымалдаушы туыстар кездеседі.

Клиникалық және зертханалық көріністер

CTLA 4 мутациясы бар симптомдық пациенттер иммундық реттелудің бұзылу синдромымен сипатталады, оның ішінде ішек, өкпе, сүйек миы, орталық нерв жүйесі және бүйректер сияқты бірнеше мүшелерге кеңінен Т-жасушаларының инфильтрациясы кіреді. Көптеген пациенттерде диарея немесе энтеропатия кездеседі. Лимфаденопатия және гепатоспленомегалия, сондай-ақ аутоиммунитет те жиі байқалады. Аутоиммунитеттен зардап шегетін мүшелер әртүрлі болуы мүмкін, бірақ олар тромбоцитопения, гемолитикалық анемия, тиреоидит, 1-типті диабет, псориаз және артритті қамтиды. Респираторлық инфекциялар да жиі кездеседі. Маңыздысы, клиникалық көріністер мен аурудың барысы әртүрлі болады, кейбір адамдарда ауыр зардаптар байқалады, ал басқаларында аурудың көрінісі шамалы. Бұл «өзгермелі экспрессивтілік», тіпті бір отбасында да айқын болуы мүмкін және өмір салты, патогендерге ұшырау, емнің тиімділігі немесе басқа генетикалық модификаторлардың айырмашылықтарымен түсіндірілуі мүмкін. Бұл жағдай аурудың толық емес енуімен сипатталады. Егер кейбір адамдар белгіні көрсетпесе және аллельді алып жүрсе де, мүлдем симптомсыз болса, ену толық емес деп есептеледі. Ену қабілеті шамамен 60% деп бағаланады. Клиникалық симптомдар иммундық жүйенің бұзылуларынан туындайды. Көптеген пациенттерде кем дегенде бір иммуноглобулин изотопының деңгейі төмендейді, сонымен қатар Т-регуляторлық жасушаларда CTLA 4 протеинінің экспрессиясы төмен, эффектті Т-жасушаларының гипербелсенділігі, ауысқан жадты В-жасушаларының төмен деңгейі және қан айналымындағы В-жасушаларының прогрессивті жоғалуы байқалады. CTLA4 Ig фузиялық протеині коммерциялық түрде Orencia (абатацепт) ретінде қол жетімді. Жақында FDA, белгілі бір CTLA4 Ig екінші буыны – белатацепт, рандомизацияланған III фазалық BENEFIT (Belatacept Evaluation of Nephroprotection and Efficacy as First Line Immunosuppression Trial) зерттеуінің қолайлы нәтижелеріне сүйене отырып мақұлдады. Ол Эпштейн-Барр вирусына (EBV) сезімтал пациенттерде бүйрек трансплантациясы үшін мақұлданды.

Иммундық белсенділікті арттыратын антагонисттер

Керісінше, CTLA 4-ті блоктаудың мүмкін болатын терапиялық пайдасына қызығушылық артуда (CTLA-ға қарсы антагонистік антителоларды қолдану, мысалы, 2011 жылы меланома үшін FDA-мен бекітілген ипилимумаб, иммундық жүйенің ісіктерге деген төзімділігін тежеу арқылы қатерлі ісікпен ауыратын науқастарға тиімді иммунотерапиялық стратегия ұсыну мақсатында). Тағы бір препарат – тремелимумаб.