การตอบสนองแบบปรับตัวของทีเซลล์และบีเซลล์ต่อไวรัส

การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวช่วยควบคุมการติดเชื้อไวรัสแบบจำเพาะต่อแอนติเจนและสร้างความทรงจำที่คงอยู่ยาวนาน ทีเซลล์ชนิด CD8 ที่เป็นพิษต่อเซลล์จะทำลายเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัส ทีเซลล์ผู้ช่วย CD4 จะประสานงานและรักษาระดับการตอบสนอง และบีเซลล์จะพัฒนาไปเป็นพลาสมาเซลล์ที่ผลิตแอนติบอดี โดยได้รับความช่วยเหลือจากทีเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์

Definition

การตอบสนองแบบปรับตัวต่อไวรัสคือส่วนของภูมิคุ้มกันที่จำเพาะต่อแอนติเจน ซึ่งทีเซลล์ที่ถูกจำกัดโดย MHC จะจดจำเปปไทด์ของไวรัสเพื่อทำลายเซลล์ที่ติดเชื้อและให้ความช่วยเหลือ และบีเซลล์จะแยกตัวเป็นเซลล์หลั่งแอนติบอดี สร้างการตอบสนองแบบเอฟเฟกเตอร์และความทรงจำที่คงทนต่อไวรัส

Scope

บทความนี้ครอบคลุมการตอบสนองแบบปรับตัวของเซลล์ต่อไวรัส: การนำเสนอแอนติเจนโดยโมเลกุล MHC, การทำลายเซลล์ที่ติดเชื้อโดยลิมโฟไซต์ทีชนิด CD8 ที่เป็นพิษต่อเซลล์, การประสานงานของเซลล์ผู้ช่วย CD4, ความช่วยเหลือในศูนย์กลางเจอร์มินัลที่กระตุ้นการตอบสนองของแอนติบอดี, และการสร้างความทรงจำทางภูมิคุ้มกัน เป็นข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันต้านไวรัสมากกว่าคำแนะนำทางคลินิก; ผลิตภัณฑ์แอนติบอดีเองมีรายละเอียดอยู่ในบทความเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันแบบฮิวเมอรัล

Core questions

• แอนติเจนของไวรัสถูกประมวลผลและนำเสนอต่อทีเซลล์โดยโมเลกุล MHC ได้อย่างไร?
• ทีเซลล์ CD8 ที่เป็นพิษต่อเซลล์จดจำและกำจัดเซลล์ที่ติดเชื้อได้อย่างไร?
• ทีเซลล์ผู้ช่วย CD4 และทีเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์มีบทบาทอย่างไรในภูมิคุ้มกันต้านไวรัส?
• ความทรงจำทางภูมิคุ้มกันก่อตัวขึ้นและให้การป้องกันเมื่อสัมผัสซ้ำได้อย่างไร?

Key concepts

• การประมวลผลแอนติเจนและการนำเสนอโดย MHC class I และ class II
• ลิมโฟไซต์ทีชนิด CD8 ที่เป็นพิษต่อเซลล์ (CTLs)
• ทีเซลล์ผู้ช่วย CD4
• ทีเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์และศูนย์กลางเจอร์มินัล
• การแยกตัวของทีเซลล์แบบเอฟเฟกเตอร์และแบบความทรงจำ
• ความทรงจำทางภูมิคุ้มกัน

Key theories

การจำกัดโดย MHC

Zinkernagel และ Doherty ได้กำหนดว่าทีเซลล์ที่จำเพาะต่อไวรัสจะจดจำเปปไทด์ของไวรัสก็ต่อเมื่อถูกนำเสนอโดยโมเลกุล MHC ของตนเอง ซึ่งเป็นการกำหนดว่าทีเซลล์ตรวจจับเซลล์ที่ติดเชื้อได้อย่างไร

Mechanisms

เซลล์ที่ติดเชื้อและเซลล์นำเสนอแอนติเจนจะแสดงเปปไทด์ของไวรัสบนโมเลกุล MHC: โปรตีนไวรัสที่สังเคราะห์ภายในเซลล์จะถูกนำเสนอโดย MHC class I ไปยังทีเซลล์ CD8 ในขณะที่แอนติเจนภายนอกจะถูกนำเสนอโดย MHC class II ไปยังทีเซลล์ CD4 ลิมโฟไซต์ทีชนิด CD8 ที่เป็นพิษต่อเซลล์จะจดจำเซลล์ที่ติดเชื้อผ่านการจับกันของตัวรับทีเซลล์ที่ถูกจำกัดโดย MHC และทำลายเซลล์เหล่านั้นผ่านทางเพอร์ฟอรินและแกรนไซม์ หรือวิถีการตายของเซลล์ผ่านตัวรับ เซลล์ผู้ช่วย CD4 จะกระตุ้นเดนไดรติกเซลล์และรักษาระดับการตอบสนองของ CD8 และทีเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์จะให้ความช่วยเหลือที่กระตุ้นการเจริญเติบโตของบีเซลล์ในศูนย์กลางเจอร์มินัล หลังจากควบคุมการติดเชื้อได้แล้ว เซลล์ทีและบีที่จำเพาะต่อแอนติเจนบางส่วนจะคงอยู่เป็นความทรงจำที่คงอยู่ยาวนาน ซึ่งจะตอบสนองได้เร็วขึ้นและรุนแรงขึ้นเมื่อพบกับไวรัสอีกครั้ง

Clinical relevance

การตอบสนองของทีเซลล์และบีเซลล์เป็นพื้นฐานของการฟื้นตัวจากการติดเชื้อไวรัสหลายชนิดและการป้องกันที่คงทนซึ่งวัคซีนมุ่งหวังที่จะกระตุ้น บทความนี้อธิบายกลไกการปรับตัวของภูมิคุ้มกันต้านไวรัสและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการตัดสินใจในการรักษาเฉพาะบุคคล

History

การค้นพบการจำกัดโดย MHC ในปี 1974 โดย Zinkernagel และ Doherty ได้ชี้แจงว่าทีเซลล์ที่จำเพาะต่อไวรัสจดจำเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสได้อย่างไร และได้ปรับเปลี่ยนความเข้าใจเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันของเซลล์ งานวิจัยต่อมาได้ไขความกระจ่างเกี่ยวกับวิถีการนำเสนอแอนติเจน การแยกตัวของทีเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์แบบเอฟเฟกเตอร์และแบบความทรงจำ และความช่วยเหลือจากทีเซลล์ผู้ช่วยฟอลลิคูลาร์ที่กระตุ้นการตอบสนองของแอนติบอดีในศูนย์กลางเจอร์มินัล ซึ่งนำไปสู่ความเข้าใจที่ครบวงจรเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวต้านไวรัส

Key figures

• Rolf Zinkernagel
• Peter Doherty
• Michael Bevan
• Antonio Lanzavecchia
• Carola Vinuesa

Seminal works

• zinkernagel-1974
• neefjes-2011
• williams-2007

Frequently asked questions

ทีเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์จดจำเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสได้อย่างไร?

เซลล์ที่ติดเชื้อจะนำเสนอเปปไทด์ของไวรัสบนโมเลกุล MHC class I; ทีเซลล์ CD8 ที่เป็นพิษต่อเซลล์ซึ่งมีตัวรับที่เข้าคู่กับเชิงซ้อนเปปไทด์-MHC นั้นจะจดจำและทำลายเซลล์ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่เรียกว่าการจำกัดโดย MHC

เหตุใดภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจึงให้การป้องกันที่ยั่งยืน?

หลังจากกำจัดการติดเชื้อแล้ว เซลล์ทีและบีที่จำเพาะต่อแอนติเจนบางส่วนจะอยู่รอดในฐานะเซลล์ความทรงจำ ซึ่งจะตอบสนองได้เร็วขึ้นและรุนแรงขึ้นหากพบไวรัสชนิดเดียวกันอีกครั้ง