Trogocytos

Volumetrisk rekonstruktion från konfokala skivor av ett Ramos-RAW-cellgränssnitt. RTX-Al488-belagda (gröna), PKH26-märkta Ramos-celler (röda) inkuberades med RAW-celler i 45 minuter vid 37°C. RAW-celler märktes med anti-CDllb-APC (cyan). RAW-cellen har i stor utsträckning trogocyterat både RTX och PKH26. Infällt visar det prickade området ovanför det utan PKH26-kanalen överlagd, vilket avslöjar koncentrationen av RTX-Al488 vid cell-cell-gränssnittet, annars utarmat från resten av Ramos-cellen. Trogocytosreaktionen stoppades genom fixering 45 minuter efter saminkubation. Ramos-celler är cirka 12 μm i diameter.

Trogocytos ( grekiska : trogo ; gnaga ) är när en cell knaprar en annan cell. Det är en process där lymfocyter ( B- , T- och NK - celler ) konjugerade till antigenpresenterande celler extraherar ytmolekyler från dessa celler och uttrycker dem på sin egen yta. Den molekylära omorganisationen som sker vid gränsytan mellan lymfocyten och den antigenpresenterande cellen under konjugering kallas också " immunologisk synaps ".

Steg i upptäckten av trogocytos

Första indikationen på existensen av denna process går tillbaka till slutet av 70-talet när flera forskargrupper rapporterade om närvaron av oväntade molekyler som Major Histocompatibility Complex Molecules (MHC) på T-celler. Uppfattningen att membranfragment, och inte isolerade molekyler, kunde fångas upp av T-celler på antigenpresenterande celler föreslogs av infångningen av MHC-molekyler smälta till det gröna fluorescerande proteinet (GFP) i deras intracellulära del. Demonstrationen av att membranfragment var inblandade i denna överföringsprocess kom när fluorescerande prober inkorporerade i plasmamembranet av den antigenpresenterande cellen såväl som icke-MHC-molekyler visade sig fångas av T-celler tillsammans med antigenet.

Celltyper som utför trogocytos

Trogocytos har initialt dokumenterats i T-, B- och NK-celler både in vivo och in vitro . På T-celler och B-celler utlöses trogocytos när T-cellsreceptorn (TCR) på T-celler eller B-cellsreceptorn (BCR) på B-celler interagerar med antigenet som känns igen på antigenpresenterande celler. Liksom i lymfocyter inträffar trogocytos med PMN (polymorfonukleära leukocyter , även känd som granulocyter) och är associerad med effektiv ADCC (antikroppsberoende cellmedierad cytotoxicitet).

Det visades att för att initiera ADCC in vitro måste PMN fästa vid sina målceller och bilda täta förbindelser med antikroppsopsoniserade tumörceller . Denna cellklustring föregår ömsesidigt membranlipidutbyte mellan effektor och målcell under ADCC och sker inte i frånvaro av opsoniserande antikroppar. Trogocytos förekommer också i monocyter och dendritiska celler. Utanför immunsystemet har liknande överföring av membranfragment dokumenterats mellan spermier och oocyter, en process som tros bidra till gametfusion.

På senare tid har termen tillskrivits makrofager, såsom CNS-residenta mikroglia, som delvis kan avlägsna små delar av neuronala axoner under postnatal utveckling.

Mekanismer för trogocytos

Trogocytos involverar överföring av plasmamembranfragment från den presenterande cellen till lymfocyten. Trogocytos utlöses specifikt av antigenreceptorsignalering på T- och B-celler, av mördarhämmande och mördaraktiverande receptor på NK-celler och av olika receptorer på andra celler, inklusive Fc-receptor och scavenger klass A-receptor. Det är troligt att trogocytos inte involverar infångning av vesiklar såsom exosomer som utsöndras av antigenpresenterande celler. Snarare kan molekyler flytta från antigenpresenterande celler till lymfocyter som förmedlas av membrannanorör eller så kan membranfragment slitas sönder av T-celler på grund av fysiska krafter som krävs för immunologisk synapsbildning och deformation. Beroende på de två celltyperna som är involverade i konjugat kan trogocytos vara enkelriktad eller dubbelriktad. Proteiner som överförs genom trogocytos är många och inkluderar oftast proteiner som infogas i eller nära associerade med plasmamembranet (proteiner som spänner över lipiddubbelskiktet eller infogas i de extracellulära eller intracellulära broschyren). Till exempel har humana lymfocyter nyligen visat sig förvärva det inre membranproteinet H -Ras , ett G-protein som är avgörande för vanliga lymfocytfunktioner och en framträdande deltagare i human cancer , från cellerna de skannar. Överföringen var cellkontaktberoende och skedde i samband med cellkonjugatbildning. Dessutom hade förvärvet av onkogen H-RasG12V av NK- och T-lymfocyter viktiga biologiska funktioner i de adopterande lymfocyterna: den överförda H-RasG12V inducerade ERK- fosforylering , ökad interferon-y och tumörnekrosfaktor-α- sekretion , förbättrad lymfocytproliferation, ökad lymfocytproliferation. förstärkt NK-medierad målcellsdöd.

Fysiologiska konsekvenser

Trogocytos kan ha fysiologiska konsekvenser på två sätt: antingen för att "mottagande" celler förvärvar och använder sig av molekyler som de vanligtvis inte uttrycker eller för att "donatorceller" berövas molekyler, vilket kan förändra deras interaktion med cellulära partner. Förvärvade molekyler, såsom regulatoriska molekyler med extracellulära eller intracellulära komponenter, kan förändra lymfocyternas aktivitet och styra flera lymfocytfunktioner, såsom migration till lämpliga skadade vävnader . Sådana erhållna plasmamembranfragment kan också bidra till kapaciteten att föröka sig , eftersom lipider är mycket energiska som kräver komponenter att etablera. Trogocytos kan ha dykt upp först i mycket primitiva organismer för att livnära sig på andra celler. De flesta av de biologiska funktionerna som identifierats för trogocytos har rapporterats för lymfocyter och dendritiska celler. Viktiga fynd i dessa linjer är:

  • cytotoxiska T-lymfocyter som har infångade antigena peptid-MHC-komplex kan dödas av CTL som är specifika för detta antigen (en process som kallas brodermord )
  • hjälpar-T-lymfocyter som har infångade antigena peptid-MHC-komplex är involverade i en negativ regulatorisk återkopplingsslinga som leder till deras inaktivering
  • dendritiska celler avskalade från antigena peptid-MHC-komplex av T-celler genom trogocytos bidrar till affinitetsmognad av T-cellsvar genom att välja T-cell med hög affinitet
  • nedmodulering av samstimulerande molekyler på dendritiska celler medierade av T-celler leder till reglering av T-cellssvar
  • överföring av antigen mellan dendritiska celler genom trogocytos gynnar reaktivering av minnes-T-celler på bekostnad av naiva T-celler
  • överföring av antigen mellan dendritiska celler genom trogocytos bidrar till allotransplantatavstötning

Implikationer av trogocytos i seroterapeutiska tillvägagångssätt

Terapeutiska antikroppar kan användas för att behandla cancer. Ett exempel är rituximab , en terapeutisk antikropp som används för att behandla kronisk lymfatisk leukemi , som känner igen CD20-molekylen som uttrycks av tumörceller och leder till att de elimineras. Användning av för mycket av antikroppen resulterar emellertid delvis från avlägsnandet av rituximab-CD20-komplex från tumörcellytan genom monocyter genom trogocytos. Denna effekt leder till tumörcellsflykt genom antigenmodulering. Att minska dosen av terapeutiska antikroppar för att begränsa omfattningen av trogocytos kan förbättra deras terapeutiska effektivitet.

Epratuzumab (en CD22 Mab) verkar genom att använda trogocytos för att överföra CD22 och andra B-cellsproteiner från B-celler till effektorceller.

Trogocytosbaserade analyser som immunövervakningsverktyg

TRAP-analyser (TRogocytosis Analysis Protocol) gör det möjligt att identifiera, karakterisera och rena T- och B-celler som känner igen deras specifika antigen baserat på deras förmåga att extrahera molekyler (i så fall fluorescerande prober) från plasmamembranet hos antigenpresenterande celler. Dessa analyser kräver utrustning såsom en flödescytometer men är annars mycket billiga, enkla att utföra, snabba (kan utföras inom 3 timmar) och tillämpliga på vilken population av T- eller B-celler som helst. TRAP-analyser har framgångsrikt använts för att detektera T-cellssvar mot virusinfektioner, cancer, autoimmuna sjukdomar och vacciner.

Se även

Processen med trogocytos anses vara annorlunda än men liknar de orelaterade processerna som kallas fagocytos och paracytofagi .

  1. ^    Dance, Amber (2019). "Kärnkoncept: Celler nafsar varandra via den underskattade processen med trogocytos" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 116 (36): 17608–17610. doi : 10.1073/pnas.1912252116 . PMC 6731757 . PMID 31481628 .
  2. ^   Joly, Etienne; Hudrisier, Denis (september 2003). "Vad är trogocytos och vad är dess syfte?" . Nature Immunology . 4 (9): 815. doi : 10.1038/ni0903-815 . PMID 12942076 .
  3. ^   Huang, J.; Yang, Y; Sepulveda, H; Shi, W; Hwang, I; Peterson, PA; Jackson, MR; Sprent, J; Cai, Z (29 oktober 1999). "TCR-medierad internalisering av peptid-MHC-komplex som förvärvats av T-celler". Vetenskap . 286 (5441): 952–954. doi : 10.1126/science.286.5441.952 . PMID 10542149 .
  4. ^   Patel, Dhaval M.; Arnold, Paula Y.; White, Gregory A.; Nardella, John P.; Mannie, Mark D. (15 november 1999). "Klass II MHC/peptidkomplex frigörs från APC och förvärvas av T-cellssvarare under specifik antigenigenkänning" . Journal of Immunology . 163 (10): 5201–5210. PMID 10553040 .
  5. ^   Hudrisier, Denis; Riond, Joelle; Mazarguil, Honoré; Gairin, Jean Edouard; Joly, Etienne (15 mars 2001). "Cuting Edge: CTLs fångar snabbt membranfragment från målceller på ett TCR-signalberoende sätt" . Journal of Immunology . 166 (6): 3645–3649. doi : 10.4049/jimmunol.166.6.3645 . PMID 11238601 .
  6. ^   Horner, Heike; Frank, Carola; Dechant, Claudia; Repp, Roland; Glennie, Martin; Herrmann, Martin; Stockmeyer, Bernhard (1 juli 2007). "Intim cellkonjugatbildning och utbyte av membranlipider föregår apoptosinduktion i målceller under antikroppsberoende, granulocytmedierad cytotoxicitet" . Journal of Immunology . 179 (1): 337–345. doi : 10.4049/jimmunol.179.1.337 . PMID 17579054 .
  7. ^    Barraud‐Lange, Virginie; Naud‐Barriant, Nathalie; Bomsel, Morgane; Wolf, Jean-Philippe; Ziyyat, Ahmed (15 juni 2007). "Överföring av oocytmembranfragment till befruktande spermier". FASEB Journal . 21 (13): 3446–3449. doi : 10.1096/fj.06-8035hyp . PMID 17575263 . S2CID 35630271 .
  8. ^    Weinhard, Laetitia; di Bartolomei, Giulia; Bolasco, Giulia; Machado, Pedro; Schieber, Nicole L.; Neniskite, Urte; Exiga, Melanie; Vadisiute, Auguste; Raggioli, Angelo; Schertel, Andreas; Schwab, Yannick; Gross, Cornelius T. (26 mars 2018). "Microglia omformar synapser genom presynaptisk trogocytos och induktion av filopodia i ryggraden" . Naturkommunikation . 9 (1): 1228. Bibcode : 2018NatCo...9.1228W . doi : 10.1038/s41467-018-03566-5 . PMC 5964317 . PMID 29581545 .
  9. ^    Rechavi, Oded; Goldstein, Itamar; Vernitsky, Helly; Rotblat, Barak; Kloog, Yoel; Kanellopoulos, Jean (21 november 2007). "Intercellulär överföring av onkogena H-Ras vid den immunologiska synapsen" . PLOS ETT . 2 (11): e1204. Bibcode : 2007PLoSO...2.1204R . doi : 10.1371/journal.pone.0001204 . PMC 2065899 . PMID 18030338 .
  10. ^    Helft, Julie; Jacquet, Alexandra; Joncker, Nathalie T.; Grandjean, Isabelle; Dorothée, Guillaume; Kissenpfennig, Adrien; Malissen, Bernard; Matzinger, Polly; Lantz, Olivier (15 augusti 2008). "Antigenspecifika TT-interaktioner reglerar CD4 T-cellexpansion" . Blod . 112 (4): 1249–1258. doi : 10.1182/blood-2007-09-114389 . PMC 2515122 . PMID 18539897 .
  11. ^    Kedl, Ross M.; Schaefer, Brian C.; Kappler, John W.; Marrack, Philippa (3 december 2001). "T-celler nedmodulerar peptid-MHC-komplex på APC in vivo". Nature Immunology . 3 (1): 27–32. doi : 10.1038/ni742 . PMID 11731800 . S2CID 20735730 .
  12. ^    Qureshi, Omar S.; Zheng, Yong; Nakamura, Kyoko; Attridge, Kesley; Manzotti, Claire; Schmidt, Emily M.; Baker, Jennifer; Jeffery, Louisa E.; Kaur, Satdip; Briggs, Zoe; Hou, Tie Z.; Futter, Clare E.; Anderson, Graham; Walker, Lucy SK; Sansom, David M. (29 april 2011). "Trans-endocytos av CD80 och CD86: en molekylär bas för cellens yttre funktion av CTLA-4" . Vetenskap . 332 (6029): 600–603. Bibcode : 2011Sci...332..600Q . doi : 10.1126/science.1202947 . PMC 3198051 . PMID 21474713 .
  13. ^    Wakim, Linda M.; Bevan, Michael J. (31 mars 2011). "Cross-dressed dendritiska celler driver minne CD8+ T-cellsaktivering efter virusinfektion" . Naturen . 471 (7340): 629–632. Bibcode : 2011Natur.471..629W . doi : 10.1038/nature09863 . PMC 3423191 . PMID 21455179 .
  14. ^   Herrera, Osquel Barroso; Golshayan, Dela; Tibbott, Rebecca; Ochoa, Francisco Salcido; James, Martha J.; Marelli-Berg, Federica M.; Lechler, Robert I. (15 oktober 2004). "A Novel Pathway of Alloantigen Presentation by Dendritic Cells" . Journal of Immunology . 173 (8): 4828–4837. doi : 10.4049/jimmunol.173.8.4828 . PMID 15470023 .
  15. ^   Beum, Paul V.; Kennedy, Adam D.; Williams, Michael E.; Lindorfer, Margaret A.; Taylor, Ronald P. (15 februari 2006). "Rakningsreaktionen: Rituximab/CD20-komplex tas bort från mantelcellslymfom och kroniska lymfatiska leukemiceller av THP-1-monocyter" . Journal of Immunology . 176 (4): 2600–2609. doi : 10.4049/jimmunol.176.4.2600 . PMID 16456022 .
  16. ^   Williams, Michael E.; Densmore, John J.; Pawluczkowycz, Andrew W.; Beum, Paul V.; Kennedy, Adam D.; Lindorfer, Margaret A.; Hamil, Susan H.; Eggleton, Jane C.; Taylor, Ronald P. (15 november 2006). "Lågdos rituximab tre gånger i veckan minskar CD20-förlusten via rakning och främjar förbättrad inriktning vid kronisk lymfatisk leukemi" . Journal of Immunology . 177 (10): 7435–7443. doi : 10.4049/jimmunol.177.10.7435 . PMID 17082663 .
  17. ^ "Epratuzumab" . Immunmediciner .
  18. ^    Daubeuf, Sandrine; Puaux, Anne-Laure; Joly, Etienne; Hudrisier, Denis (29 december 2006). "En enkel trogocytosbaserad metod för att detektera, kvantifiera, karakterisera och rena antigenspecifika levande lymfocyter genom flödescytometri, via deras infångning av membranfragment från antigenpresenterande celler". Naturprotokoll . 1 (6): 2536–2542. doi : 10.1038/nprot.2006.400 . PMID 17406507 . S2CID 25090649 .
  19. ^    Beadling, Carol; Slifka, Mark K (1 oktober 2006). "Kvantifiera livsdugliga virusspecifika T-celler utan a priori kunskap om fin epitopspecificitet". Naturmedicin . 12 (10): 1208–1212. doi : 10.1038/nm1413 . PMID 17013384 . S2CID 9102979 .
  20. ^   Machlenkin, Arthur; Uzana, Ronny; Frankenburg, Shoshana; Eisenberg, Galit; Eisenbach, Lea; Pitcovski, Jacob; Gorodetsky, Raphael; Nissan, Aviram; Peretz, Tamar; Lotem, Michal (15 mars 2008). "Infångning av tumörcellsmembran genom trogocytos underlättar upptäckt och isolering av tumörspecifika funktionella CTL: er" . Cancerforskning . 68 (6): 2006–2013. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-07-3119 . PMID 18339883 .
  21. ^   Bahbouhi, Bouchaib; Pettré, Ségolène; Berthelot, Laureline; Garcia, Alexandra; Elong Ngono, Annie; Degauque, Nicolas; Michel, Laure; Wiertlewski, Sandrine; Lefrère, Fabienne; Meyniel, Claire; Delcroix, Catherine; Brouard, Sophie; Laplaud, David-Axel; Souillou, Jean-Paul (juni 2010). "T-celligenkänning av självantigenpresenterande celler genom proteinöverföringsanalys avslöjar en hög frekvens av antimyelin-T-celler vid multipel skleros. " Hjärna . 133 (6): 1622–1636. doi : 10.1093/brain/awq074 . PMID 20435630 .
  22. ^   Daubeuf, Sandrine; Préville, Xavier; Momot, Marie; Misseri, Yolande; Joly, Etienne; Hudrisier, Denis (september 2009). "Förbättra administreringsregimer för CyaA-baserade vacciner med hjälp av TRAP-analyser för att detektera antigenspecifika CD8+ T-celler direkt ex vivo". Vaccin . 27 (41): 5565–5573. doi : 10.1016/j.vaccine.2009.07.035 . PMID 19647811 .
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Trogocytosis&oldid=1105311921 "