抗原加工：蛋白酶体途径和内体途径

抗原加工是将完整蛋白质转化为MHC分子呈递的短肽的细胞事件集合。主要有两条途径并行运作：一条是胞质的、依赖蛋白酶体的途径，用于供应MHC I类分子；另一条是内体的、依赖蛋白酶的途径，用于供应MHC II类分子。第三条途径是交叉呈递，它允许某些细胞将细胞外抗原加载到I类分子上。这些途径共同决定了免疫系统识别哪些肽。

Definition

抗原加工是指将蛋白质降解为肽并将其递送至MHC I类（主要通过胞质蛋白酶体-TAP途径）或MHC II类（通过内体途径）以呈递给T细胞的蛋白水解和转运机制。

Scope

本主题涵盖I类肽的蛋白酶体生成和TAP依赖性转运，II类肽的内体降解和HLA-DM辅助加载，以及交叉呈递的概念。它是细胞生物学的参考资料，不提供临床指导。

Core questions

• 蛋白酶体如何为MHC I类分子生成肽，TAP又如何将其转运到内质网中？
• 内体蛋白酶和HLA-DM如何用于加载MHC II类分子？
• 什么是交叉呈递，它为何重要？
• 这两种途径如何将自身抗原和外来抗原分配给I类和II类分子？

Key concepts

• 蛋白酶体和免疫蛋白酶体
• 抗原加工相关转运蛋白 (TAP)
• 肽加载复合物
• 内体和溶酶体蛋白酶
• 不变链、CLIP和HLA-DM
• 交叉呈递
• 胞质与内体分配

Mechanisms

在I类（内源性）途径中，胞质蛋白被蛋白酶体降解，肽通过TAP泵入内质网，经氨肽酶修剪，并在肽加载复合物的帮助下加载到I类分子上。在II类（外源性）途径中，通过内吞或吞噬作用捕获的蛋白质在酸性内体和溶酶体区室中降解；递送至此的II类分子在HLA-DM的作用下脱落不变链残余CLIP，并获得抗原肽。交叉呈递允许某些抗原呈递细胞，特别是某些树突状细胞，将外源性抗原导入I类途径，这对于引发对呈递细胞本身未合成物质的细胞毒性反应至关重要。综述将这些途径及其调控整合在一起。

Clinical relevance

抗原加工途径塑造了对病毒、肿瘤和疫苗的免疫反应，它们是病毒免疫逃逸策略的目标，也与免疫疗法设计相关。本条目出于教育目的描述了细胞机制，并非个体诊断或治疗决策的依据。

Evidence & guidelines

途径描述基于同行评审的免疫学综述，这些综述总结了已确立的细胞生物学知识，而非临床指南。

History

20世纪末，MHC分子呈递的是加工过的肽而非完整抗原的认识，重塑了抗原识别的框架。蛋白酶体作用和TAP的发现解释了I类肽的产生和递送方式，而不变链和HLA-DM的研究阐明了内体II类途径。交叉呈递后来被确立为特化抗原呈递细胞的一种独特能力，现在的综述将这些途径视为一个整合的系统。

Key figures

• Peter Cresswell
• Jacques Neefjes
• Paul Roche

Seminal works

• blum-2013
• neefjes-2011
• roche-2015

Frequently asked questions

I类和II类加工途径有什么区别？

I类途径利用蛋白酶体降解细胞内部的蛋白质，并在内质网中加载肽；而II类途径在内体中降解从细胞外部摄取的蛋白质，并在那里加载肽。

什么是交叉呈递？

交叉呈递是某些抗原呈递细胞将外源性抗原加载到MHC I类分子的能力，这使得它们能够针对细胞本身未产生的物质引发细胞毒性CD8+ T细胞反应。