Adaptive Humoral Immunity (B Cell & Antibody Response)
Humoral immunity คือระบบภูมิคุ้มกันที่อาศัย B
lymphocyte และ antibody (immunoglobulin) เป็นหลัก ทำหน้าที่กำจัดเชื้อใน extracellular space, neutralize
toxins/viruses และเสริมการทำงานของ innate immunity ผ่าน opsonization และ complement activation
1. ภาพรวมของ B-cell response
B cell พัฒนาใน bone marrow และสร้าง
B-cell receptor (BCR)
ผ่าน V(D)J recombination
ทำให้เกิด diversity สูงมาก
เมื่อ B cell ถูกกระตุ้น
→
proliferation
→ plasma
cell
→ memory
B cell
2. Primary vs Secondary Immune Response
Primary response
ครั้งแรกที่เจอ antigen
- ช้า
- antibody
affinity ต่ำ
- เริ่มจาก IgM
Secondary response
เมื่อเจอ antigen ซ้ำ
- ตอบสนองเร็ว
- antibody
มากกว่า
- affinity
สูงกว่า
- class-switched
antibody
เกิดจาก
Memory B cell
3. Passive Humoral Immunity
ผ่านรก
IgG เท่านั้น
ผ่าน placenta โดย
FcRn receptor
เกิดมากใน third trimester
Clinical significance
Preterm infant
↓
ได้รับ maternal IgG น้อย
↓
ติดเชื้อง่าย
Breast milk
ให้อิมมูนิตีผ่าน
Secretory IgA
ป้องกัน
- GI
infection
- URI
แต่
IgA ไม่ถูกดูดซึมเข้าสู่ systemic
circulation
4. พัฒนาการของ Immunoglobulin ในเด็ก
IgG
- maternal
IgG ลดลงหลังคลอด
- ต่ำสุดช่วง 3–8 เดือน
เรียกว่า
Physiologic hypogammaglobulinemia of infancy
IgM
เริ่มสร้างตั้งแต่ fetal life
ถึงประมาณ
70% adult level
เมื่ออายุ 1 ปี
IgA
ขึ้นช้าที่สุด
เด็กอายุน้อยกว่า 4 ปี
อาจมี serum IgA ต่ำมากได้ตามปกติ
5. B-cell Activation
BCR complex
ประกอบด้วย
- Heavy
chain
- Light
chain
- Igα (CD79A)
- Igβ (CD79B)
Signaling pathway (High Yield)
เมื่อ antigen cross-link BCR
เกิด activation ของ
- Lyn
- SYK
- BLNK
- BTK
- PLCγ2
สุดท้าย
- NFAT
- NF-κB
เข้าสู่ nucleus
→ B-cell
activation
6. BTK และ X-linked
Agammaglobulinemia
BTK เป็น kinase สำคัญของ BCR
signaling
BTK deficiency
↓
B-cell maturation หยุด
↓
ไม่มี mature B cell
↓
Agammaglobulinemia
(Bruton disease)
7. B-cell Coreceptors
Activating coreceptor
ประกอบด้วย
- CD19
- CD21
- CD81
ช่วยเพิ่มสัญญาณจาก BCR
Inhibitory coreceptor
- CD22
- FcγRIIB
ลดการกระตุ้น B cell
8. Antigen Types
Thymus-dependent (TD) Antigen
ส่วนใหญ่เป็น
Protein antigen
ต้องอาศัย
CD4 T-cell help
เช่น
- vaccine
proteins
- viral
proteins
Thymus-independent (TI) Antigen
ส่วนใหญ่เป็น
Polysaccharide
เช่น
- Pneumococcal
capsule
- H.
influenzae capsule
สามารถกระตุ้น B cell ได้โดยตรง
ไม่ต้องอาศัย T cell
9. ทำไมเด็กเล็กติดเชื้อ Encapsulated
bacteria ง่าย
เด็กอายุน้อยกว่า 2 ปี
ตอบสนองต่อ
TI-2 antigens
ได้ไม่ดี
จึงไวต่อ
- S.
pneumoniae
- H.
influenzae
- N.
meningitidis
จึงต้องใช้
Conjugate vaccine
เอา polysaccharide
protein carrier
เปลี่ยนเป็น TD response
10. T-cell Help ต่อ B Cell
Tfh cell เป็น helper หลัก
สร้าง
CD40L
จับกับ
CD40
บน B cell
และหลั่ง
- IL-21
- IL-4
ส่งเสริม
- Germinal
center
- Class
switching
- Affinity
maturation
11. Hyper-IgM Syndrome (ออกสอบบ่อย)
หากขาด
CD40L
หรือ
CD40
จะเกิด
- ไม่มี class switching
- ไม่มี germinal center
- IgM สูง
- IgG/IgA
ต่ำ
เรียก
Hyper-IgM syndrome
12. Germinal Center (GC)
GC เป็นสถานที่สำคัญที่สุดของ
- Affinity
maturation
- Somatic
hypermutation
- Class
switching
- Memory
B-cell generation
พบใน
- Lymph
node
- Spleen
- Tonsil
13. Class Switching
เปลี่ยน constant region
โดย
AID
(Activation-induced cytidine deaminase)
เช่น
IgM
↓
IgG
IgA
IgE
Antigen specificity ไม่เปลี่ยน
เปลี่ยนเฉพาะ effector function
14. Cytokine กับ Class Switching
|
Cytokine |
Antibody |
|
IL-4 |
IgE |
|
IL-21 |
ยับยั้ง IgE |
|
TGF-β |
IgA |
จำง่าย
IL-4 →
Allergy → IgE
15. Somatic Hypermutation
AID ทำให้เกิด
random mutation
ใน variable region
ของ immunoglobulin gene
ผล
เลือก B cell ที่จับ antigen
ได้แน่นขึ้น
เรียกว่า
Affinity maturation
16. Plasma Cell และ Memory B Cell
หลัง affinity maturation
B cell เปลี่ยนเป็น
Plasma cell
สร้าง antibody จำนวนมาก
marker สำคัญ
BLIMP-1
Memory B cell
อายุยืน
ตอบสนองเร็วเมื่อ re-exposure
17. Opsonization
กลไกสำคัญของ antibody
Antibody เคลือบเชื้อ
↓
Fc receptor บน phagocyte จับ
↓
phagocytosis ดีขึ้น
18. Antibody ที่เป็น Opsonin สำคัญ
IgG1
IgG3
ดีที่สุด
IgA
ช่วย opsonization ที่ mucosa
19. Fc Receptors ที่ควรรู้
|
Receptor |
Function |
|
CD64 (FcγRI) |
High-affinity IgG |
|
CD32a (FcγRIIa) |
Phagocytosis |
|
CD32b (FcγRIIb) |
Inhibitory |
|
CD16 (FcγRIII) |
ADCC |
|
CD89 |
IgA receptor |
|
FcεRI |
IgE-mediated allergy |
|
FcRn |
Placental IgG transport |
20. FcRn (ออกสอบบ่อย)
หน้าที่
1. Maternal-fetal IgG transfer
2. Recycle IgG
ยืด half-life ของ IgG
ยากลุ่มใหม่
- Efgartigimod
- Rozanolixizumab
ยับยั้ง FcRn
↓
ลด IgG autoantibody
ใช้รักษา
- Myasthenia
gravis
- CIDP
21. IgE-mediated Allergy
IgE จับ
FcεRI
บน mast cell
เมื่อ allergen cross-link
↓
degranulation
↓
หลั่ง
- Histamine
- Tryptase
- Leukotrienes
- PGD2
เกิด
Type I hypersensitivity
22. Natural Antibody (Innate-like Humoral Immunity)
ส่วนใหญ่เป็น
IgM
สร้างได้ตั้งแต่แรกเกิด
โดยไม่ต้องเคยสัมผัส antigen
ช่วยป้องกัน
- Encapsulated
bacteria
- Fungi
- Early
infection
และช่วยกำจัด
- apoptotic
cells
- tumor
cells
ตารางสรุป Immunoglobulin
|
Ig |
Function |
|
IgM |
Primary response, complement |
|
IgG |
Opsonization, placenta, memory
response |
|
IgA |
Mucosal immunity |
|
IgE |
Allergy, helminth |
|
IgD |
B-cell receptor |
Clinical Pearls ที่ออกสอบบ่อย
- IgG
เป็น immunoglobulin เดียวที่ผ่านรก
- Breast
milk ให้ secretory IgA
- เด็ก <2 ปี ตอบสนอง polysaccharide
antigen ไม่ดี
- Conjugate
vaccine เปลี่ยน TI antigen → TD antigen
- CD40-CD40L
จำเป็นต่อ class switching
- AID
จำเป็นต่อ class switching และ somatic
hypermutation
- Hyper-IgM
syndrome = CD40L/CD40/AID defect
- Tfh
+ IL-21 = germinal center response
- IgG1
และ IgG3 เป็น opsonin หลัก
- FcεRI = IgE allergy
- FcRn
= placental IgG transfer + IgG recycling
- BTK
deficiency →
X-linked agammaglobulinemia
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น