Кіріспе

Иммунологиялық тұрғыдан антиген (Аг) – нақты антиденеге немесе Т-жасуша рецепторына байланыса алатын молекула, фрагмент, шетелдік бөлшек немесе аллерген, мысалы, гүл тозаңы. Ағзада антигендердің болуы иммундық жауапты тудыруы мүмкін. Антигендер ақуыздар, пептидтер (аминқышқылдар тізбегі), полисахаридтер (қарапайым қанттар тізбегі), липидтер немесе нуклеин қышқылдары болуы мүмкін. Антигендер қалыпты жасушаларда, қатерлі ісік жасушаларында, паразиттерде, вирустарда, саңырауқұлақтарда және бактерияларда кездеседі. Антителолар өз антигендерімен әрекеттесіп, ағзаның өз жасушаларына зақым келтіретін аурулар аутоиммундық аурулар деп аталады. Вакциналар – иммуногендік формадағы антигендердің мысалы, олар қабылдаушыға мақсатты түрде енгізіледі, бұл қабылдаушыға шабуыл жасаған патогеннің антигендеріне қарсы адаптивті иммундық жүйенің есте сақтау функциясын қозғауға бағытталған. Маусымдық грипке қарсы вакцина – осыған бір мысал.

Этимология

Пауль Эрлих 19-шы ғасырдың соңында өзінің бүйірлік тізбек теориясында антидене (антикörper) терминін енгізді. 1899 жылы Ладислас Дойч (Ласло Детре) бактериялық құрамдас бөліктер мен антиденелердің арасындағы гипотетикалық заттарды "антигендік немесе иммуногендік заттар" деп атады. Ол бастапқыда бұл заттар антиденелердің алдындағы сатысы деп санайды, дәл сияқты зимоген ферменттің алдындағы сатысы болғандай. Бірақ 1903 жылы ол антиген иммундық денелердің (антиденелердің) өндірілуін қозғауға себеп болатынын түсінді және антиген сөзі "антисоматоген" (иммункörperbildner) сөзінің қысқартылған түрі екенін жазды. Оксфорд ағылшын сөздігі логикалық құрылымы "анти(дене)ген" болуы керек екенін көрсетеді. Бұл термин бастапқыда антиденелерді жасаушы затты білдірген.

Терминология

Эпитоп – антигеннің ерекше беткі ерекшеліктері, оның антигендік детерминанты. Антигендік молекулалар, әдетте "ірі" биологиялық полимерлер, әдетте белгілі бір антиденелер үшін өзара әрекеттесу нүктелері ретінде әрекет ететін беткі ерекшеліктерді көрсетеді. Мұндай кез келген белгі эпитопты құрайды. Көптеген антигендер бірнеше антиденелермен байланысуға қабілетті, олардың әрқайсысы антигеннің эпитоптарының біріне арналған. "Құлып пен кілт" метафорасын пайдаланып, антигенді әрқайсысы әртүрлі құлыпқа (антиденеге) сәйкес келетін кілттердің (эпитоптардың) тізбегі ретінде қарастыруға болады. Антиденелердің әртүрлі идиоттиптері, олардың әрқайсысы толықтықты анықтайтын аймақтары қалыптасқан. Аллерген – аллергиялық реакция тудыруға қабілетті зат. Бұл (зиянды) реакция жұту, тыныс алу, инъекция жасау немесе терімен тікес жанасу арқылы әсер етуден кейін пайда болуы мүмкін. Суперантиген – Т-жасушаларын спецификалық емес түрде белсендіретін антигендер класы, нәтижесінде поликлоналды Т-жасушаларының белсенділігі және цитокиндердің көп мөлшерде бөлінуі. Толероген – молекулалық құрылымына байланысты иммундық жауапсыздықты тудыратын зат. Егер оның молекулалық түрі өзгерсе, толероген иммуногенге айналуы мүмкін. Иммуноглобулинмен байланысатын ақуыздар – А, G және L ақуыздары сияқты, антиген байланысқан жерден тыс жерлерде антиденелерге байланыса алатын ақуыздар. Антигендер антиденелердің "мақсаты" болса, иммуноглобулинмен байланысатын ақуыздар антиденелерге "шабуыл жасайды". Т-тәуелді антиген – Т-жасушаларының көмегін қажет ететін антигендер, арнайы антиденелердің түзілуін қозғау үшін. Т-тәуелсіз антиген – В-жасушаларын тікелей ынталандыратын антигендер. Иммунодоминантты антигендер – иммундық жауапты тудыру қабілеті бойынша (патогеннің басқа барлық антигендерінен жоғары) басымдық құрайтын антигендер. Т-жасушаларының жауаптары әдетте салыстырмалы түрде аз иммунодоминантты эпитоптарға бағытталған, бірақ кейбір жағдайларда (мысалы, малярия патогені Plasmodium spp. жұқтыру кезінде) паразит антигендерінің көп санына таралады. Антигенді ұсынатын жасушалар антигендерді гистоқонтейнерлық молекулалардың үстінде пептидтер түрінде ұсынады. Т-жасушалары антигендерді таңдап таниды; антигенге және гистоқонтейнерлық молекуланың түріне байланысты Т-жасушаларының әртүрлі түрлері белсендіріледі. Т-жасуша рецепторын (ТЖР) тану үшін пептид жасушаның ішінде кішкентай фрагменттерге өңделіп, негізгі гистоқонтейнерлық кешен (МГК) арқылы ұсынылуы керек. Антиген иммундық адъюванттың көмегінсіз иммундық жауапты тудыра алмайды. Сол сияқты, вакцинаның адъюванттық компоненті туа біткен иммундық жүйені белсендіруде маңызды рөл атқарады. Иммуноген – гуморальдық (туа біткен) немесе жасушалық иммундық жауапты қозғауға қабілетті антигендік зат (немесе аддукт). Ол бірінші кезекте туа біткен иммундық жауапты бастайды, содан кейін бейімделген иммундық жауаптың белсендірілуіне себеп болады. Антиген, олар пайда болғаннан кейін, жоғары өзгермелі иммунорецепторлық өнімдермен (В-жасуша рецепторы немесе Т-жасуша рецепторы) байланысады. Иммуногендер – иммундық жауапты тудыратын антигендер, иммуногендік деп аталады. Молекулалық деңгейде антиген антидене паратоптарымен байланысу қабілетімен сипатталады. Әртүрлі антиденелер антиген бетіндегі белгілі бір эпитоптарды ажырата алады. Гаптен – тек үлкен тасымалдаушы молекулаға (мысалы, ақуызға) қосылған кезде ғана иммундық жауапты тудыратын кішкентай молекула. Антигендер ақуыздар, полисахаридтер, липидтер, нуклеин қышқылы немесе басқа биомолекулалар болуы мүмкін. Неоантигендерді тікелей анықтап, сандық өлшеуге болады.

Вирустық антигендер

Вирусқа байланысты ісіктерде, мысалы, жатыр мойнының қатерлі ісігі және бас пен мойын қатерлі ісіктерінің кейбір түрлерінде, вирус ашық оқу кадрларынан туындаған эпитоптар неоантигендер жиынтығына қосылады.

Ісіктің антигендері

Ісік антигендері – бұл ісік жасушаларының бетінде MHC I немесе MHC II класындағы молекулалар арқылы ұсынылатын антигендер. Тек осындай жасушаларда ғана кездесетін антигендер ісікке тән антигендер (ТСА) деп аталады және көбінесе ісікке тән мутация нәтижесінде пайда болады. Көбірек таралғаны – ісік жасушалары мен қалыпты жасушалар екеуінің де ұсынатын антигендер, олар ісікке қатысты антигендер (ТАА) деп аталады. Осы антигендерді танитын цитотоксикалық Т-лимфоциттері ісік жасушаларын жоюға қабілетті. Ісік антигендері ісік бетінде, мысалы, мутацияланған рецептор түрінде пайда болуы мүмкін, онда оларды В-жасушалары таниды. Вирустық себептері жоқ адам ісіктері үшін жаңа пептидтер (неоэпитоптар) ісікке тән ДНК өзгерістері арқылы түзіледі.

Процесс

Адам ісігінің мутацияларының үлкен бөлігі пациентке тән болып келеді. Сондықтан, неоантигендер де жекелеген ісік геномдарына негізделуі мүмкін. Терең секвенирлеу технологиялары геномның ақуызды кодтайтын бөлігіндегі (экзома) мутацияларды анықтап, потенциалды неоантигендерді болжауға мүмкіндік береді. Егешкілердегі модельдерде, барлық жаңа ақуыз тізбектері үшін потенциалды МГК байланысатын пептидтер болжалды. Нәтижесінде алынған потенциалды неоантигендер жиынтығы Т-клеткалардың реактивтілігін бағалау үшін қолданылды. Экзомаға негізделген талдаулар клиникалық жағдайда, ісік инфильтрациялайтын лимфоциттер (TIL) клеткалық терапиясымен немесе иммундық бақылау нүктесін блокадалау арқылы емделген пациенттердің реактивтілігін бағау үшін пайдаланылды. Неоантигенді анықтау бірнеше тәжірибелік модель жүйелерінде және адамның қатерлі ісіктерінде сәтті болды. Қатерлі ісік экзомасын секвенирлеудегі жалған теріс көрсеткіш төмен – яғни, неоантигендердің көпшілігі экзондық тізбекте жеткілікті жабылумен кездеседі. Дегенмен, экспрессияланатын гендердегі мутациялардың басым көпшілігі аутологты Т-клеткалар танитын неоантигендерді тудырмайды. 2015 жылғы деректер бойынша, массалық спектрометрияның ажыратымдылығы МГК молекулалары ұсына алатын пептидтер жиынтығынан көптеген жалған оң нәтижелерді жоюға жеткіліксіз. Оның орнына, ең мүмкін үміткерлерді анықтау үшін алгоритмдер қолданылады. Бұл алгоритмдер протеасомалық өңдеу, эндоплазмалық ретикулумға тасымалдау, тиісті МГК I класындағы аллельдерге жақындық, ген экспрессиясы немесе ақуыз трансляциясы деңгейлері сияқты факторларды ескереді. Бөгделенбеген скринингтерде анықталған адам неоантигендерінің көпшілігі жоғары болжамды МГК байланысу жақындығын көрсетеді. Шағын гистоқонфликтілік антигендер, ұқсас концепцияға ие антигендер класы да МГК байланыстыру алгоритмдерімен дұрыс анықталады. Тағы бір потенциалды сүзгі мутацияның МГК байланысын жақсарту күтіліп отыратынын қарастырады. МГК байланысқан пептидтердің орталық TCR-ге көрсетілген қалдықтарының сипаты пептидтің иммуногенділігімен байланысты.

Туған жер

Туған антиген – бұл әлі антигенді ұсынатын жасушалар (АЖЖ) арқылы кішірек бөліктерге бөлінбеген антиген. Т-жасушалары туған антигендерге байланыса алмайды, олардың АЖЖ арқылы өңделуін қажет етеді, ал В-жасушалары туған антигендермен белсендіріле алады.

Антигендік ерекшелік

Антигендік ерекшелік – бұл қабылдаушы жасушалардың антигенді бірегей молекулалық құрылым ретінде нақты тану және оны өте жоғары дәлдікпен басқалардан ажырату қабілеті. Антигендік ерекшелік негізінен антигеннің бүйір тізбектерінің құрылымдық ерекшеліктерімен байланысты. Оны өлшеуге болады және ол міндетті түрде сызықтық немесе шектеулі жылдамдыққа ие қадам немесе теңдеу болуы қажет емес. Т-жасушалары мен В-жасушалары – адаптивті иммунитеттің жасушалық құрауы болып табылады.