Т-клеточный иммунитет

Т-клеточный иммунитет является клеточным звеном адаптивного иммунного ответа, при котором Т-лимфоциты распознают антиген, представленный на молекулах MHC, и либо помогают другим иммунным клеткам, либо непосредственно уничтожают инфицированные клетки. В вакцинологии он лежит в основе защиты от патогенов, которые не могут быть контролированы одними антителами, и формирует помощь, которая обеспечивает устойчивые антитела и реакции памяти.

Definition

Т-клеточный иммунитет — это компонент адаптивного иммунитета, опосредованный Т-лимфоцитами, которые распознают пептидные антигены, представленные молекулами главного комплекса гистосовместимости, включающий CD4+ Т-хелперы, которые организуют ответ, и CD8+ цитотоксические клетки, которые уничтожают инфицированные клетки.

Scope

Тема охватывает CD4+ Т-хелперы и CD8+ цитотоксические Т-клетки, их активацию и дифференцировку, концепцию качества Т-клеток (полифункциональность) в защите, а также то, почему Т-клеточные ответы важны для вакцин против внутриклеточных и хронических патогенов. Это механистический и концептуальный справочник, а не руководство по измерению Т-клеточных ответов у отдельных пациентов.

Core questions

• Как активируются и дифференцируются CD4+ и CD8+ Т-клетки после вакцинации?
• Какие особенности Т-клеточного ответа (величина, качество, фенотип) связаны с защитой?
• Для каких вакцин и патогенов клеточный иммунитет является решающим, а не только антитела?

Key concepts

• CD4+ Т-хелперы
• CD8+ цитотоксические Т-клетки
• MHC-рестриктированное представление антигена
• Полифункциональность Т-клеток (качество)
• Дифференцировка Th1 / Th2 / Tfh
• Клеточно-опосредованная защита от внутриклеточных патогенов

Mechanisms

Антигенпрезентирующие клетки представляют пептиды, полученные из патогенов, на MHC класса II CD4+ Т-клеткам и на MHC класса I CD8+ Т-клеткам; при соответствующей костимуляции и цитокиновых сигналах наивные Т-клетки пролиферируют и дифференцируются в эффекторные субпопуляции. CD4+ клетки поляризуются в хелперные линии (включая фолликулярные хелперные клетки, которые стимулируют созревание аффинности антител), в то время как CD8+ клетки становятся цитотоксическими лимфоцитами, которые убивают инфицированные клетки. Седер и коллеги подчеркнули, что качество Т-клеточного ответа — особенно полифункциональных клеток, продуцирующих несколько цитокинов — может иметь такое же значение для защиты, как и его величина, а Фарбер и коллеги описали, как генерируются и распределяются человеческие Т-клетки памяти по тканевым компартментам.

Clinical relevance

Т-клеточный иммунитет объясняет, почему защита от некоторых патогенов, особенно внутриклеточных и хронических инфекций, зависит от клеточных, а не гуморальных показателей, и почему некоторые оценки вакцин включают Т-клеточные анализы. Эта статья описывает клеточный ответ на уровне механизма и доказательств; она не является основанием для назначения или интерпретации тестирования иммунных клеток в индивидуальном уходе.

Epidemiology

Для таких патогенов, как Mycobacterium tuberculosis и некоторых вирусных инфекций, клеточный иммунитет имеет центральное значение для контроля, и разработка вакцин для этих целей оценивает Т-клеточные ответы наряду с антителами или вместо них. Концепция Плоткина отмечает, что для подмножества вакцин клеточный коррелят, а не титр антител, наилучшим образом отражает защиту.

History

Различие между гуморальным и клеточно-опосредованным иммунитетом возникло в середине двадцатого века, а признание MHC-рестрикции в 1970-х годах установило, как Т-клетки распознают антиген. Более поздние работы по субпопуляциям хелперных клеток, цитотоксической эффекторной функции и полифункциональному качеству Т-клеточных ответов связали клеточную иммунологию с рациональным дизайном вакцин.

Debates

Должна ли оценка вакцины основываться на величине или качестве Т-клеточного ответа?

Общее количество антиген-специфических Т-клеток не всегда предсказывает защиту; качество ответа, включая полифункциональность и тканевую локализацию, может быть более информативным, что усложняет выбор клеточного коррелята защиты.

Key figures

• Robert Seder
• Mario Roederer
• Donna Farber

Seminal works

• seder-2008
• farber-2014

Frequently asked questions

Чем Т-клеточный иммунитет отличается от антительного иммунитета?

Антительный (гуморальный) иммунитет опосредован растворимыми антителами, которые действуют на патогены и токсины вне клеток, тогда как Т-клеточный иммунитет является клеточно-опосредованным: CD8+ Т-клетки убивают инфицированные клетки, а CD4+ Т-клетки координируют более широкий ответ. Эти два звена комплементарны, и многие вакцины задействуют оба.

Почему некоторые вакцины нацелены на Т-клеточные ответы?

Для патогенов, которые живут внутри клеток или вызывают хроническую инфекцию, антител может быть недостаточно, поэтому защита зависит от Т-клеток, которые распознают и уничтожают инфицированные клетки. Вакцины против таких целей разрабатываются и оцениваются с учетом клеточного иммунитета.