Кіріспе

Адамда кездесетін сүтқоректілердің CD28 (дифференциациялау кластері 28) ақуызы – Т-клеткаларында экспрессияланатын, Т-клеткаларының белсенділігі мен тіршілік етуі үшін қажетті костимуляторлық сигналдарды қамтамасыз ететін ақуыздардың бірі. Т-клетка рецепторы (ТКР) қатар CD28 арқылы Т-клеткаларды стимуляциялау әртүрлі интерлейкиндерді (әсіресе IL-6) өндіруге күшті ықпал етеді. CD28, CD80 (B7.1) және CD86 (B7.2) ақуыздарының рецепторы болып табылады. Toll-сияқты рецептор лигандтарымен белсендірілген кезде, антигенді ұсынатын жасушаларда (АЖЖ) CD80 экспрессиясы жоғарылайды. Антигенді ұсынатын жасушалардағы CD86 экспрессиясы конститутивті (экспрессия қоршаған орта факторларына тәуелсіз). CD28 – B7 рецепторының тек қана наивті Т-клеткаларында экспрессияланатын түрі. Наивті Т-клеткасының ТКР-і CD28:B7 өзара әрекеттесуі болмаған жағдайда МКК: антиген кешенімен байланысқанда, Т-клеткасы анергиялық күйге түседі. CD28 сүйек кемігі стромальды жасушаларында, плазма жасушаларында, нейтрофилдер мен эозинофилдерде де анықталған, бірақ осы жасушалардағы CD28-нің функционалдық маңызы толыққанды түсініксіз. Жалпы алғанда, CD28 адамдағы CD8+ Т-клеткаларының 50%-ында және CD4+ Т-клеткаларының 80%-дан астамында экспрессияланады, бірақ белсендіру процесінде кейбір Т-клеткалары осы молекуланы жоғалтады. Кейбір антигенге сезімтал Т-клеткалары CD28-ді жоғалтады және CD28-ге байланыссыз қайта белсендірілуі мүмкін. Бұл CD28− Т-жасушалары антигендік ерекшеліктерімен сипатталады және терминалды дифференциацияланады, көбінесе жад Т-клеткалары (ЖТК) ретінде сипатталады. Сонымен қатар, CD28-нің оң деңгейі жас өскен сайын төмендейді. Ig домендері бар екі тізбектің гомодимері ретінде CD28 АЖЖ-дегі B7 молекулаларымен байланысып, Т-жасушаларының көбеюі мен дифференциациясын ынталандырады, өсу факторларының өндірісін стимуляциялайды және антиапоптотикалық ақуыздардың экспрессиясын тудырады. Бірнеше зерттеулерге сәйкес, адам туылғаннан кейін барлық жасушалар CD28 экспрессиялайды. Алайда ересектерде CD8+ Т-жасушаларының 20-30%-ы CD28 экспрессиясын жоғалтады, ал қарт адамдарда (+80 жас) CD8+ жасушаларының 50-60%-ы CD28 экспрессиялау қабілетін жоғалтады. Бірақ бұл мәлімдемелер CD28 экспрессиясының жоғалуы клоналды кеңеюлер ішіндегі цитотоксикалық жад жасушаларына функционалдық дифференциацияны көрсетеді. Жалпы, CD28 – Т-клеткаларын белсендірудің негізгі костимуляторлық молекуласы, бірақ тиімді костимуляция тек кейбір Т-клеткаларын белсендіру үшін ғана қажет. Осы жағдайда, костимуляторлық сигналдардың болмауы дендриттік және Т-клеткалардың өзара әрекеттесуіне Т-клетка анергиясына әкеледі. Костимуляторлық жолдың маңыздылығын костимуляторлық молекулалардың антагонистері in vitro және in vivo иммундық жауаптарды бұзады деген фактісі көрсетеді. Бірақ жоғарыда айтылғандай, белсендіру процесінде, мысалы, ЖТК-лар осы молекуланы жоғалтады және CD28 тәуелсіз өмір сүреді.

Сигнал беру

CD28-нің жасушаішілік домені бар, оның тиімді сигналдануы үшін бірнеше маңызды қалдықтары бар. Әсіресе, тирозин 170-нен басталатын YMNM мотиві SH2 домені бар ақуыздарды, атап айтқанда PI3K, Grb2 және Gads-ты тарту үшін өте маңызды. Y170 қалдығы mTOR арқылы Bcl xL индукциясы және PKCθ арқылы IL-2 транскрипциясын күшейту үшін маңызды, бірақ пролиферацияға әсер етпейді және IL-2 өндірісін аздап төмендетеді. N172 қалдығы (YMNM құрамында) Grb2 және Gads байланысы үшін маңызды және IL-2 мРНҚ тұрақтылығын индукциялай алады, бірақ NF κB транслокациясын тудырмайды. NF κB индукциясы көбінесе Гадстың YMNM-ге және молекуладағы пролинге бай екі мотивке байланысуына тәуелді болып көрінеді. Дегенмен, PI3K-пен байланыса алмайтын, бірақ Grb2 және Gads-пен байланыса алатын мотивтің соңғы аминқышқылы M173 мутациясы аз NF κB немесе IL-2 береді, бұл Grb2 және Gads PI3K жоғалуын толықтыра алмайтынын көрсетеді. IL-2 транскрипциясы екі кезеңнен тұрады: Y170 тәуелді, PI3K тәуелді бастапқы кезең, ол транскрипцияға мүмкіндік береді, және PI3K тәуелсіз екінші кезең, ол иммундық синапстың қалыптасуына байланысты, бұл IL-2 мРНҚ тұрақтылығын арттырады. IL-2 толық өндірісі үшін екеуі де қажет. CD28 сонымен қатар SH3 домені бар ақуыздарды байланыстыра алатын екі пролинге бай мотивтерді қамтиды. Itk және Tec осы екі мотивтің N-терминалына байланыса алады, ол тікелей Y170 YMNM-ді ұстанады; Lck C-терминалына байланысады. Itk және Lck екеуі де тирозин қалдықтарын фосфорилирлей алады, содан кейін CD28-ге SH2 домені бар ақуыздардың байланысуына мүмкіндік береді. Tec-ті CD28-ге байланыстыру IL-2 өндірісін күшейтеді, бұл оның SH3 және PH домендерінің CD28 және PIP3-ке байланысуына байланысты. CD28-дегі C-терминалды пролинге бай мотив филамин А арқылы Lck және липидтік салдарды иммундық синапсқа жеткізу үшін маңызды. PYAP мотивіндегі тирозиннің фосфорилирленуі (есейген адам CD28-де Y191) src киназа Lck-тің SH2 доменін байланыстыратын жоғары туыстық байланыс орнын құрайды, ол өз кезегінде PKC θ серинкиназасына байланысады.

Құрылымы

CD28-нің алғашқы құрылымы 2005 жылы Оксфорд университетінің Т-клеткалар биологиясы тобы анықталды. CD28 белок құрылымында 220 аминқышқылы бар, ол төрт экзоннан тұратын генмен кодталады. Ол 44 кДа салмақты, гликозильденген, дисульфидтік байланысқан гомодимер, және жасуша бетінде экспрессияланады. Құрылымында V жиынтығының иммуноглобулиндер суперотбасы (IgSF) жұпталған домендері бар. Бұл домендер жеке трансмембраналық және цитоплазмалық домендермен байланысты, оларда маңызды сигнал беру мотивтері бар. CTLA4 сияқты, CD28-де CDR3-ге ұқсас циклдар кездеседі. CD28-CD80 кешенінде екі CD80 молекуласы CD28 үшін екі лигандты байланыстыру орны бар болғанына қарамастан, олардың мембранаға жақын домендері стерикалық түрде соқтығысады. Дегенмен, тек CD28 ғана егешқұйрықтың Т-клеткаларында тұрақты түрде экспрессияланады, ал ICOS және CTLA4 Т-клетка рецепторларын стимуляциялау арқылы және IL-2 сияқты цитокиндерге жауап ретінде индукцияланады. CD28 және CTLA4 өте гомологты және CD80 және CD86 лигандтары үшін бәсекелеседі. CTLA4, CD80 және CD86-ға CD28-ге қарағанда әрқашан күштірек байланысады, бұл CTLA4-тің лиганд үшін CD28-мен бәсекелесуіне және эффектілі Т-клетка жауабын басуына мүмкіндік береді. Алайда, CD28 және CTLA4 Т-клеткаларын стимуляциялауда қарама-қарсы әсер ететіні көрсетілді. CD28 активатор, ал CTLA4 ингибитор ретінде әрекет етеді. ICOS және CD28 да тығыз байланысты гендер, бірақ олар бір-бірінің орнын толыққанды алмастыра алмайды. CD28 және ICOS-тың CTLA4-ке қарағанда қарама-қарсы рөлдері осы рецепторлардың иммундық жауапқа реостат ретінде әрекет етуіне себеп болады, бұл бәсекелестік қабынуға қарсы және қабынуды күшейтетін әсерлер арқылы жүзеге асырылады.

Есірткі нысанасы ретінде

Германияның TeGenero биотехнологиялық компаниясы жасаған TGN1412 препараты CD28-дің суперагонисті болып табылады және сынақтар кезінде күтпеген жерден көп органдық жетіспеушілікке себеп болды. Өкінішке орай, лимфоциттерден басқа жасушаларда да осы рецепторлардың бар екендігі көбінесе назардан тыс қалады. CD28 эозинофильді гранулоциттерді де стимуляциялайды, онда CD28 анти-CD28 антиденесімен байланысу IL-2, IL-4, IL-13 және IFN-γ бөлінуіне әкеледі. CD28 және CTL4 егешкілер моделіндегі аутоиммундық аурулардың маңызды реттеушілері болуы мүмкін екені белгілі. Бірақ CD28-нің адам ауруларындағы рөлі туралы пациенттерден алынған деректер аз. Клиникалық зерттеулерге дейінгі кезеңдегі басқа да перспективті препараттар – егешкілердің ісік моделінде иммуностимуляциялық қасиеттері бар CD28 агонисті аптамерлер, CD28 Fab’ моноклоналды антиденесі FR104 немесе CD28 гомодимеризациясын тоқтатуға арналған AB103 октапептиді.