Cell-Mediated Immunity (CMI) และ T-cell Immunology: สรุปสำหรับแพทย์
CMI เป็นกลไกภูมิคุ้มกันที่อาศัย T
lymphocytes เป็นหลัก
มีบทบาทสำคัญในการกำจัดเชื้อที่อยู่ภายในเซลล์ (virus, mycobacteria,
intracellular bacteria), เซลล์มะเร็ง, การปฏิเสธอวัยวะปลูกถ่าย,
autoimmune disease และ delayed-type hypersensitivity (Type
IV hypersensitivity)
1. หลักการสำคัญของ T-cell immunity
T-cell receptor (TCR)
TCR แตกต่างจาก antibody คือ
- อยู่เฉพาะบนผิวเซลล์
- ไม่ถูกหลั่งออกมา
- จำ antigen ได้เฉพาะในรูป
Peptide + MHC complex
การจับคู่ของ T cell
|
T cell |
MHC |
|
CD4+ T cell |
MHC II |
|
CD8+ T cell |
MHC I |
จำง่าย
- CD4 → "Helper" → MHC II
- CD8 → "Killer" → MHC I
2. Antigen Presenting Cells (APC)
Professional APC
Dendritic cell (สำคัญที่สุด)
หน้าที่
- จับ antigen
- ประมวลผล antigen
- เคลื่อนเข้าสู่ lymph node
- กระตุ้น naïve T cell
เป็น APC ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด
อื่น ๆ
- Macrophage
- Monocyte
- B
cell
แต่ B cell กระตุ้น naïve
T cell ได้ไม่ดี
3. การกระตุ้น T cell (Two-signal
model)
T cell activation ต้องมี 2 signals
Signal 1
TCR + CD3
จับกับ
Peptide-MHC complex
เป็น antigen-specific signal
Signal 2 (Costimulation)
สำคัญที่สุด
CD28 (T cell)
จับกับ
CD80/CD86 (B7-1/B7-2)
บน APC
หากมี Signal 1 แต่ไม่มี Signal
2
→ T-cell
anergy
→
apoptosis
→
tolerance
จึงเป็นกลไกสำคัญในการป้องกัน autoimmunity
4. IL-2 = Cytokine ของ T-cell
proliferation
หลัง activation
T cell จะสร้าง
- IL-2
- CD25
(IL-2 receptor α)
เกิด positive feedback
→ clonal
expansion
→
proliferation
จึงถือว่า
IL-2 = growth factor ของ T cell
5. ลำดับเหตุการณ์ของ CD4+ T-cell
activation
1.
DC จับ antigen
2.
เดินทางไป lymph node
3.
Naïve T cell scan antigen
4.
TCR พบ peptide-MHC ที่จำได้
5.
ได้ costimulation
6.
proliferate
7.
differentiate เป็น helper
subsets
8.
ออกสู่เนื้อเยื่อหรือช่วย B
cell
6. CD4+ T-cell Subsets (High Yield)
Th1
Cytokines
- IFN-γ
- IL-2
- TNF-α
หน้าที่
- กระตุ้น macrophage
- กระตุ้น CTL
- กำจัด intracellular pathogen
เชื้อที่เกี่ยวข้อง
- TB
- NTM
- Virus
โรคที่เกี่ยวข้อง
- Delayed-type
hypersensitivity
- Autoimmune
disease
Cytokine ที่กระตุ้น
- IL-12
- IFN-γ
Transcription factor
- T-bet
จำง่าย
Th1 = Fight intracellular pathogens
Th2
Cytokines
- IL-4
- IL-5
- IL-13
หน้าที่
- IgE
production
- Eosinophil
activation
- Anti-helminth
immunity
โรคที่เกี่ยวข้อง
- Asthma
- Atopy
- Allergy
Cytokine กระตุ้น
- IL-4
Transcription factor
- GATA3
จำง่าย
Th2 = Worm + Allergy
Th17
Cytokines
- IL-17A
- IL-17F
- IL-22
หน้าที่
- Neutrophil
recruitment
- Mucosal
defense
ป้องกัน
- Extracellular
bacteria
- Fungi
โรคที่เกี่ยวข้อง
- Psoriasis
- Spondyloarthritis
- Autoimmune
disease
Cytokines กระตุ้น
- IL-6
- IL-23
- TGF-β
Transcription factor
- RORγt
จำง่าย
Th17 = Neutrophil + Fungi
Tfh (Follicular helper T cell)
หน้าที่
ช่วย B cell ใน germinal
center
- affinity
maturation
- class
switching
- plasma
cell formation
Marker
- CXCR5
Cytokineสำคัญ
- IL-21
Transcription factor
- BCL6
จำง่าย
Tfh = B-cell helper
Treg
Marker
- CD25
- FOXP3
- CTLA-4
Cytokines
- IL-10
- TGF-β
- IL-35
หน้าที่
- Immune
tolerance
- Suppress
autoimmunity
- ยับยั้ง excessive inflammation
ขาด Treg
→ severe
autoimmunity
จำง่าย
Treg = Brake ของ immune system
7. CD8+ Cytotoxic T Cell
หน้าที่
กำจัด
- Virus-infected
cells
- Tumor
cells
- Intracellular
pathogens
รับรู้ antigen ผ่าน
Peptide + MHC I
8. กลไกการฆ่าของ CTL
1. Perforin-Granzyme pathway
CTL หลั่ง
Perforin
สร้างรูบน target cell
Granzyme
เข้าเซลล์
กระตุ้น apoptosis
2. Fas-FasL pathway
CTL แสดง
FasL (CD95L)
จับกับ
Fas (CD95)
บน target cell
→
apoptosis
9. Memory T cells
เกิดหลัง immune response
ตอบสนองเร็วกว่า naïve T cell
Markers
|
Cell |
Marker |
|
Naïve |
CD45RA+ CCR7+ |
|
Central memory |
CD45RO+ CCR7+ |
|
Effector memory |
CD45RO+ CCR7− |
|
TEMRA |
CD45RA+ CCR7− |
TEMRA พบใน
- chronic
infection
- immune
exhaustion
10. Negative Regulation ของ T cells
CTLA-4
แข่งขันกับ CD28
จับ
- CD80
- CD86
แรงกว่า CD28
ผลคือ
- หยุด proliferation
- ลด cytokine production
PD-1
จับ
- PD-L1
- PD-L2
ผล
- suppress
T-cell function
เป็นกลไกสำคัญของ cancer immune evasion
11. Cytokines ที่กดภูมิคุ้มกัน
|
Cytokine |
Function |
|
IL-10 |
suppress macrophage |
|
TGF-β |
suppress T-cell activation |
|
IL-35 |
inhibit Th17 |
|
PGE2 |
suppress inflammation |
ตารางสรุป High-Yield CD4 Subsets
|
Subset |
Cytokine |
Function |
Pathogen |
|
Th1 |
IFN-γ, IL-2 |
Macrophage activation |
Intracellular |
|
Th2 |
IL-4,5,13 |
IgE, eosinophil |
Helminths |
|
Th17 |
IL-17,22 |
Neutrophils |
Bacteria/Fungi |
|
Tfh |
IL-21 |
B-cell help |
Humoral immunity |
|
Treg |
IL-10, TGF-β |
Suppression |
Immune tolerance |
Clinical Pearls ที่ออกสอบบ่อย
- CD4
↔ MHC II
- CD8
↔ MHC I
- Signal
1 + Signal 2 = T-cell activation
- ไม่มี costimulation →
anergy
- IL-2
= T-cell growth factor
- Th1
= intracellular pathogens (TB, virus)
- Th2
= allergy + eosinophil + helminth
- Th17
= neutrophil + fungi
- Tfh
= B-cell help
- Treg
(FOXP3) = immune tolerance
- CTL
killing = perforin/granzyme + Fas/FasL
- CTLA-4
และ PD-1 เป็น immune checkpoints
สำคัญ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น