Функции рецептора CR1

Основная функция рецептора CR1 комплемента - маркирование иммунных комплексов, сенсибилизированных компонентами C3b/C4b комплемента, что служит сигналом для элиминации этих комплексов из кровотока ретикулоэндо-телием печени или селезенки.

Рецептор CR1 ускоряет деградацию СЗ- и С5-конвертазы в классическом и альтернативном вариантах активации комплемента, выступает в роли кофак­тора компонентов СЗЬ и С4Ь комплемента (Ahearn, Fearon [l], Law, Reid [30]). В гликопротеине CR1 наиболее распространенного аллотипа - CR*1 - боль­шинство участков кофакторной активности размещены в ССР (комплемент контролирующем протеине) в позиции 8-10 и 15-17 (Krych и соавт. [26]). Участок, ускоряющий распад СЗ-конвертазы, размещен в ССР в позиции 1-3, расщепление С5-конвертазы контролируется сайтами 1 и 2 (см. рис. 22.1) (Krych-Goldberg и соавт. [27]).

У больных пароксизмальной холодовой гемоглобинурией рецептор CR1 не участвует в комплементопосредованном лизисе собственных эритроци­тов. На мембране эритроцитов он выполняет функцию связывания моле­кул IgG, при этом сравнительно большие количества иммуноглобулина мо­гут быть связаны без лизиса эритроцитов и их фагоцитоза (Reinagel и со­авт. [54]). Этим можно объяснить и тот факт, что эритроциты, перелитые ре­ципиентам, аллоимунизированным антигенами Knops, имеют нормальную продолжительность жизни.

Связь с заболеваниями

Эритроциты, инфицированные малярийным плазмодием Plasmodiumfalci­parum, образуют розетки с интактными эритроцитами. Розетки не образуются, если количество рецепторов CR1 на эритроцитах уменьшено, например при фе­нотипе Helgeson (Rowe и соавт. [56]). Уровень розеткообразования был ниже с эритроцитами Sl(a-), чем с эритроцитами Sl(a+).

Эритроциты лиц с фенотипом Helgeson и эритроциты Sl(a-) хуже свя­зывались с клетками COS-7, трансфецированными геном P. falciparumvar. Этот ген кодирует лиганд, инициирующий прилипание клеток, в том числе розеткообразование.

Участки CR1, инициирующие розеткообразование, расположены в длинных гомологичных повторах LHR-B и LHR-C (см. рис. 22.1), эти же участки связы­ваются с молекулами активированного СЗЬ-компонента комплемента (Rowe и соавт. [57]). Дополнительное усиление связывания оказывают участки LHR-D, в которых располагаются антигены Sl^a. Уровень розеткообразования коррелиро­вал с тяжестью заболевания и степенью нарушения микроциркуляции в голов­ном мозге (Doumbo и соавт.[ 11]).

Как отмечалось выше, фенотип Sl(a-) имеют около 70 % негроидов жителей Восточной Африки и лишь 2 % европеоидов. Есть основание полагать, что вы­сокая частота фенотипа Sl(a-) у негроидов сформировалась в процессе эволю­ции вследствие селективного преимущества этого фенотипа в зонах, эндемич­ных щ малярии, вызываемой P. Falciparum, в частности в Африке.

Рецептору CR1 мононуклеаров фиксируются возбудители лейшмани-оза. При попадании в кровоток оболочка лейшманий, сенсибилизируется антителами плазмы. Образовавшийся иммунный комплекс ак­тивирует комплемент. Компонент СЗ комплемента связывается с иммунным комплексом, который затем фиксируется к рецептору CR1 мононуклеара, да­лее лейшмания проникает в клетку (Dominguez, Torano [10]). Указанный ме­ханизм лежит в основе как инвазии, вызывающей заболевание, так и очисти­тельного фагоцитоза.

Выраженность антигенов Knops на эритроцитах имеет отчетливые количе­ственные вариации. Они не связаны с эффектом дозы, но прямо коррелируют с количеством CR1 -рецепторов на одной клетке (Molthan и соавт. [35, 37, 38], Moulds и соавт. [44]). Снижение экспрессии антигенов Knops нередко наблю­дается в процессе хранения эритроцитов (Moulds и соавт. [41]). Концентрация протеина CD35 на эритроцитах снижается по мере старения клеток. Полагают, ЧТО это происходит в связи с расщеплением протеинов, расположенных в непо­средственной близости от рецептора CRl (Cohen и соавт. [4]).

На экспрессию антигенов Knops может влиять ген In(Lu) системы Lutheran (Daniels и соавт. [9]). На эритроцитах In(Lu) [Lu_null] экспрессия антигенов Kn^a, МсС^а, Yk^a, Sl^a и Cs^a снижена по сравнению с эритроцитами Lu(a+b+) и Lu(a-b+) среди членов одной и той же семьи.

Moulds и Shah [48] сравнили экспрессию антигенов Knops на эритроцитах Lu_null и эритроцитах с обычным сочетанием антигенов Lutheran у неродствен­ных доноров и в отличие от предыдущих авторов не наблюдали супрессорного действия гена In(Lu) на экспрессию антигенов Knops.

Антигены Knops хорошо выражены на эритроцитах новорожденных. Интересное наблюдение привели Ferguson и соавт. [13]. Двое новорож­денных, родившихся у женщин МсС(а-), имевших высокоактивные анти-МсС^а-антитела, первоначально были фенотипированы как МсС(а-). Повторное исследование, проведенное через 1 год, показало, что оба ребенка имеют фено­тип МсС(а+). Вероятно, материнские анти-МсС^а-антитела, проникшие в крово­ток новорожденных в процессе родов, блокировали антигенные участки на эри­троцитах детей, что не позволило выявить их при первичном исследовании.

Действие ферментов

Антигены Knops устойчивы к действию фицина и папаина, хотя это отчасти зависит от антител, которыми производится тестирование, и продолжительности энзимирования эритроцитов (Molthan [38], Lacey и соавт. [28], Giles и соавт. [16]). Два из 33 образцов анти-МсС^а-антител не реагировали с эритроцитами, обрабо­танными фицином (Molthan [35]). В одном случае слабая анти-Ук^а-сыворотка ре­ципиента не реагировала с фицинизированными эритроцитами, однако очередная проба сыворотки, полученная после трансфузии больному семи доз эритроцитов Yk(a+), показала выраженную реакцию (Molthan [35]).

Обработка эритроцитов трипсином и химотрипсином инактивирует антигены Кп^а, МсС^а и Yk^a. Эта особенность позволяет дифференцировать их с антигенами Cost, ко­торые проявляют устойчивость к действию указанных ферментов (Daniels [6]).

Антигены Knops разрушаются сульфгидрильными реагентами, и это также по­зволяет отличить их от антигенов коллекции Cost (Moulds, Moulds [43], Toy [63]).

Антитела Knops

Антитела системы Knops относятся к IgG, не обладают способностью свя­зывать комплемент, хорошо выявляются в непрямой антиглобулиновой про­бе (Molthan [35], Moulds [51]). Описан один образец антител IgG4 (Ballas и со­авт. [3]), другие были представлены смесью IgGl, IgG3 и IgG4, а также IgA (Ghandhi и соавт. [14]).

Антитела Knops находили у пациентов, которым ранее переливали кровь, и лишь иногда их образование было обусловлено беременностями (Molthan [34, 38], Ghandhi и соавт. [14]). Примерно в половине случаев антитела Knops при­сутствовали в сочетании с антителами других групповых систем (Molthan [35]).

И

Рецептор CR1 (CD35) представляет собой гликопротеин с мол. массой око­ло 200 кДа. Он присутствует на эритроцитах, гранулоцитах, моноцитах, В-лимфоцитах и клетках лимфатических узлов (Ahearn, Fearon [l], Hourcade и соавт. [20], Cohen и соавт. [4]). В плазме крови содержится растворимая форма CR1 Swanson [61].

Установлена молекулярная структура гликопротеина CR1 (см. рис. 22.1; рис. 22.2) (Klickstein и соавт. [24,25], Hourcade и соавт. [21]).

Рецептор CR1 представлен 4 аллотипами. Чаще всего встречается вариант CR*1, состоящий из 2039 аминокислот. Экстрацеллюлярная часть его включа­ет 1930 аминокислот, N-терминальная - 41 аминокислоту, трансмембранный и внутриклеточный домены - соответственно 25 и 43 аминокислоты.

Экстрацеллюлярный домен гликопротеина CR1 содержит несколько высоко­гомологичных повторов ССР (complement control protein). Аллотип CR* 1 имеет

30 ССР-повторов. Каждый повтор включает около 60 аминокислот и содержит четыре цистеиновых остатка. Кроме того, высокогомологичными являются 28 N-терминальных групп в четырех участках, получивших название «длинные го­ мологичные повторы» (LHR - long homologous repeats) Каждый LHR-повтор со­стоит из семи ССР (см. рис. 22.1).

Помимо частого встречающегося аллотипа CR*1 (прежнее обозначение CR1-A), имеющего мол. массу 190 кДа, встречается аллотип CR*2 (CR1-B) с мол. массой 220 кДа, и редкие аллотипы: CR*3 (CR1-C) - 160 кДа и CR*4 (CR1-D) 1250 кДа (Ahearn, Fearon [l], Moulds и соавт. [40]).

Аллотипы отличаются друг от друга числом LHR-повторов в экстрацеллю-лярном домене. Причину различий объясняют неравновесным кроссинговером (Vik, Wong [64]). j Количество рецепторов CR1 на одной клетке варьирует от 20 до 800. Молекула CR1 имеет 25 потенциальных участков N-гликозилирования, од­нако» действительности, как показал анализ гликопротеина CR1, обработанно­го эндогликозилазой F, одна молекула этого протеина содержит 6-8 N-гликанов (Ahearn, Fearon [1]). О-гликозилированию гликопротеин CR1 не подвержен (Lublin и соавт. [31]).

Антигены Knops обрели статус системы 022 ISBT в 1992 г., после того как была установлена их локализация. До этого все перечисленные антигены входи­ли в коллекцию 205 Cost.

Кп^аиКп^ь

Первое сообщение об открытии антигена Кп^а, названного Knops по фами­лии носителя антител, опубликовали Helgeson и соавт. [19] в 1970 г. Антиген выявлялся с частотой около 99 %. Авторы нашли только 4 лица Кп(а-) из 2091 обследованного. Позднее фенотип Knops_null получил обозначение Helgeson - по имени автора упомянутой работы, Margaret Helgeson, которая, как и один из 4 ее сибсов, имела фенотип Knops_null, и ее эритроциты долгое время использовали в качестве стандартных для идентификации антигенов и антител Knops.

В 1980 г. Mallan и соавт. [32] нашли сыворотку, реагировавшую с эритро­цитами Кп(а-), и показали, что выявляемый с ее помощью антиген антитети­чен Кп^а. Соответственно антиген получил обозначение Кп^ь.

Антитела анти-Кп^ь не реагировали с эритроцитами Кп(а-) негроидов. Полагают, что гены Кп европеоидов и негроидов качественно отличаются (Molthan [36], Moulds и соавт. [42]).

О выявлении других образцов анти-Кп^ь-антител не сообщалось.

Sl^a и Vil

Антиген Sl^a (Swain-Langley) описали Lacey и соавт. [28]. Molthan [34] обо­значила этот антиген, обнаруженный ею позднее независимо от упомянутых ав­торов, как МсС^с.

Антиген Sl^a встречается среди европеоидов значительно чаще (98 %), чем среди негроидов (53,5 %).

Все негры МсС(а-) и 45 % негров Кп(а+)МсС(а+) были Sl(a-). Среди не­гров Западной Африки фенотип Sl(a-) встречался с частотой 70 %, среди евро­пейцев лица Sl(a-) составляют всего 1 % (Moulds и соавт. [42]).

Позднее были найдены анти-УП-антитела, открывавшие антиген Vil, антите­тичный Sl^a. Антитела анти-Vil присутствовали у реципиента европейца, кото­рому многократно переливали эритроциты, в том числе, очевидно, от доноров негров. Сыворотка пациента реагировала со всеми 12 образцами эритроцитов Sl(a-) и эритроцитами 80 % доноров негров.

У европеоидов антиген Vil отсутствует (Lacey и соавт. [28]).

Антигенные различия SIVVil обусловлены мутаций А 4828 G в экзоне 29 гена CR1. Она приводит к замене Arg 1601 Gly в участке ССР-25 LHR-D поли­пептида CR1.

Растворимый рекомбинантный полипептид CR1, имеющий аргинин в пози­ции 1607, специфически ингибировал активность анти-81^а-антител. По отно­шению к анти-УП-антителам он был инертен. В то же время рекомбинантный полипептид CR1, имеющий глютамин в позиции 1590, ингибировал анти-Vil-антитела. Анти-81^а-антитела при этом не ингибировались.

Moulds и соавт. [50] объясняют этот эффект заменой положительно заряжен­ного лизина на отрицательно заряженную глютаминовую кислоту в позиции 1590. Это приводит к изменению пространственной ориентации близко распо­ложенного эпитопа Sl^a (позиция 1601) и делает его недоступным для антител. Рекомбинантный растворимый полипептид CR1, имеющий глицин в позиции 1601 ингибировал активность анти-УП-антител, не влияя на активность анти­тел анти-Sl³

S13

В последние два десятилетия найдено много образцов анти-Кп-подобных антител, в том числе указывающих на гетерогенность антигенов Sl^a и Vil.

Обнаруженный с помощью одной из сывороток антиген S13 включен в систе­му Knops под обозначением KN8. Антитела анти-SB выявлены у европейки, ко­торая пока остается единственным известным индивидом, имеющим фенотип Sl(a+)Vil-S13 -. Других носителей анти-813-антител не обнаружено.

Moulds и соавт. [49] пришли к заключению, что серологические различия ан­тигенов Sl^a,Vil и S13 обусловлены следующими молекулярными замещениями:

позиция Arg 1601 —► антиген S11 (Sl^a) позиция Gly 1601 —> антиген S12 (Vil) позиции Arg 1601 и Ser 1610 —► антиген S13 позиция Ser 1610 —> антиген S14 позиция Тге 1610 —> антиген S15 Последние две позиции, как полагают указанные авторы, соответствуют гипотетическим антигенам, существование которых представляется вполне реальным.

Yk^a

Антитела анти-Ук^а (York) сначала были приняты за анти-Cs³, посколь­ку реагировали с эритроцитами Cs(a+), но не реагировали с двумя образца­ми эритроцитов Cs(a-). Однако миссис York, у которой впервые были выяв­лены антитела, была Cs(a+) и, соответственно, не могла вырабатывать анти-Cs "-антитела. В связи с этим фактор Yk^a (York) был квалифицирован как но­вый антиген, фенотипически ассоциированный с антигеном Cs^a коллекции Cost (Molthan, Giles [37]).

Посемейные исследования показали кодоминантное наследование антиге­на Yk^a. Его частота составила 92 % среди европеоидов, 98 % среди негроидов (Molthan, Giles [37], Molthan [35]).

Частота фенотипа Cs(a-)Yk(a-) среди европеоидов - 1,9% (Molthan, Giles [37],). Если бы между антигенами Cs^a и Yk^a не существовало неравновесного сцепления, то указанный фенотип должен был встречаться с частотой 0,32 %, т. е. почти в 6 раз реже. Среди негроидов лица Cs(a-)Yk(a-) встречались с ча­стотой 0,6 % - в 25 раз чаще по сравнению с расчетной величиной (0,024 %), что также свидетельствовало о сцеплении антигенов Yk^aH Cs^a.

Molthan и Moulds [38], сообщив об открытии антигена МсС^а, указали, что 37 % белых американцев имеют фенотип McC(a-)Yk(a-), a 29 % - фенотип McC(a-)Yk(a-)Cs(a-). Среди негров фенотип McC(a-)Yk(a-) составлял 2,2 %, фенотип McC(a-)Yk(a-)Cs(a-) - 17 %. Эти показатели существенно отлича­лись от расчетных, соответствующих положению, что гены МсС^а, Yk^anCs^aне­зависимы друг от друга. Фактическое число доноров с фенотипом МсС(а-) в сочетании с Yk(a-), Kn(a-) и Cs(a-) оказалось в 100 раз больше ожидаемого.

В систему Knops (Hone) входит 9 антигенов, 6 из них образуют 3 антитетичные пары: Кп^а и Кп^ь, МсС^а и McC^b, S1* и Vil; 3 антигена не имеют пар: Yk^a, S13 и КСАМ (табл. 22.1). Известен нулевой фенотип - Hegelson, лишенный антигенов Knops.

Антигены Knops расположены на рецепторе CR1 комплемента (complement receptor type 1). У лиц, имеющих нулевой фенотип, эритроциты содержат не­большое количество вещества CR1.

Ген, контролирующий антигены Knops (CR1, или CD35), входит в состав кластера дифференцировки CD35, регулирующего активность комплемента. Он картирован на длинном плече хромосомы 1 в позиции lq32.

Один из антигенов Knops (Yk^a) имеет неравновесное сцепление с антигеном Cs^a, относящимся к коллекции Cost. В связи с этим антигены Cost (Cs^a и Cs^b) рассматриваются вместе с антигенами Knops.

Антигены Knops и Cost