MHC II类分子

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MHC II类分子
文件:MHC Class II structure.png
MHC II类分子(HLA-DR1)结合抗原肽的晶体结构
基础信息
符号/代号 HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP
主要功能 抗原呈递(外源性途径)
细胞定位 细胞表面
表达细胞 专职抗原呈递细胞 (APCs)
相互作用与结构
互作蛋白/配体 T细胞受体 (TCR)
CD4
LAG-3
数据库标识符

MHC II类分子英文名:MHC Class II molecules),全称为主要组织相容性复合体II类分子,是一类存在于特定免疫细胞表面的异二聚体糖蛋白。

在人类中,MHC II类分子由 **6号染色体** 上的 **HLA**(人类白细胞抗原)基因复合体编码,主要包括 HLA-DR、HLA-DQ 和 HLA-DP 三个亚区。

MHC II类分子的主要功能是摄取来自细胞外的“外源性抗原”(如细菌、病毒碎片),将其加工成短肽,并呈递给 **CD4+ 辅助T细胞**。这一过程是启动体液免疫(抗体生成)和细胞免疫的关键步骤。

值得注意的是,在肿瘤免疫中,MHC II类分子已被证实是免疫检查点受体 **LAG-3** 的主要高亲和力配体,两者结合会抑制T细胞的杀伤功能[1]


结构

MHC II类分子是由两条非共价结合的多肽链组成的异二聚体:

  • α链(约 33 kDa):包含 α1 和 α2 两个结构域。
  • β链(约 28 kDa):包含 β1 和 β2 两个结构域。

抗原结合槽(Peptide-binding groove)由 α1 和 β1 结构域共同折叠而成,呈开放式结构,能够容纳长度为 13-25 个氨基酸的抗原肽(比MHC I类分子结合的肽更长)。

表达与分布

与几乎表达于所有有核细胞表面的 MHC I类分子不同,MHC II类分子的表达范围较窄,主要限于专职抗原呈递细胞(Professional APCs):

  • 树突状细胞 (Dendritic Cells):最强的抗原呈递细胞,负责激活初始T细胞。
  • 巨噬细胞 (Macrophages)。
  • B细胞
  • 胸腺上皮细胞:参与T细胞的发育筛选。

注:在炎症状态下,干扰素-γ(IFN-γ)可诱导非专职APC(如成纤维细胞、肿瘤细胞)表达 MHC II。

抗原加工与呈递(外源性途径)

MHC II类分子处理抗原的过程被称为“外源性途径”:

  1. 摄取:APC 通过吞噬或胞吞作用摄取外源性蛋白。
  2. 降解:蛋白进入内体/溶酶体,被酶降解为短肽。
  3. 组装:在内质网中,新合成的 MHC II 分子先与恒定链(Ii/CD74)结合,防止自身蛋白的误结合。
  4. 置换:复合物进入溶酶体后,Ii链被降解为 CLIP 片段。随后在 **HLA-DM** 分子的辅助下,CLIP 被外源性抗原肽置换。
  5. 呈递:加载了抗原肽的 MHC II 分子被转运至细胞膜表面,供 CD4+ T细胞识别。

临床意义

1. 肿瘤免疫与LAG-3

MHC II类分子是免疫检查点 **LAG-3** 的主要配体。

  • 机制:LAG-3 与 MHC II 的结合亲和力显著高于 CD4 与 MHC II 的亲和力。当 T 细胞表面的 LAG-3 上调时,它会竞争性结合肿瘤细胞或 APC 表面的 MHC II,从而阻断 TCR 信号,导致 T 细胞抑制。
  • 治疗:这是使用 LAG-3 抑制剂(如瑞拉利单抗)的理论基础——通过阻断 LAG-3 与 MHC II 的结合,恢复 T 细胞活性。

2. 自身免疫病

特定的 MHC II 等位基因(尤其是 HLA-DR 和 HLA-DQ)与多种自身免疫疾病高度相关,如1型糖尿病类风湿性关节炎多发性硬化症

3. 器官移植

MHC II类分子的匹配程度是决定器官移植(特别是骨髓移植)是否发生排斥反应的关键因素之一。

参见

参考文献

  1. Wang J, et al. Fibrinogen-like Protein 1 Is a Major Immune Inhibitory Ligand of LAG-3. Cell. 2019.
  2. Murphy K, Weaver C. Janeway's Immunobiology (9th ed.). Garland Science. 2016.
  3. Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. Cellular and Molecular Immunology (9th ed.). Elsevier. 2017.
  4. Workman CJ, et al. Phenotypic analysis of the murine CD4-related glycoprotein, CD223 (LAG-3). Eur J Immunol. 2002.