外源性呈递
外源性呈递(Exogenous Presentation,又称 MHC II类分子途径)是机体针对细胞外环境(如细菌、真菌、病毒碎片或外源蛋白)启动特异性免疫应答的关键过程。该过程主要由专业的 抗原提呈细胞(APCs,如树突状细胞、巨噬细胞和 B 细胞)执行,通过内吞作用捕获抗原,并在酸性溶酶体内加工成肽段,最终装载至 MHC II 类分子呈递给 CD4+ T细胞。在 2026 年的精准免疫治疗中,外源性呈递效能的调控是开发 治疗性疫苗 及诱导 免疫耐药(针对自身免疫病)的核心机制。
分子机制:从内吞捕获到肽段装载
外源性呈递途径是一个涉及多细胞器动态协作的过程,确保了胞外威胁能被转化为 T 细胞可识别的生物信号:
- 抗原摄取与降解:APC 通过 内吞作用 或巨噬作用将病原体吞入,形成内体,随后与 溶酶体 融合。在酸性环境下,组织蛋白酶(Cathepsins)将蛋白质切割成长度不一的 抗原肽。
- 恒定链(Ii)的伴随:在内质网中,新合成的 MHC II 分子与 Ii链(CD74)结合。Ii 链占据结合槽以防止其误装胞内肽,并引导 MHC II 进入专门的 MIIC(MHC II类室)。
- CLIP 肽交换:在 MIIC 中,Ii 链被降解,仅余一小段称为 CLIP 的肽段留在结合槽内。随后,分子伴侣 HLA-DM 催化 CLIP 脱离,并帮助高亲和力的外源肽嵌入槽内。
- 识别与响应:装载了外源肽的 肽-MHC复合物(pMHC II)转运至胞膜。CD4 分子结合 MHC II 的非多态区,协助 TCR 识别抗原肽,诱导 CD4+ T 细胞极化。
临床相关性:途径失衡与免疫病理
| 临床场景 | 外源性呈递 异常特征 | 疾病关联与后果 |
|---|---|---|
| 自身免疫病 | 特定 HLA-DR/DQ 等位基因错误提呈 自身抗原。 | 如 类风湿性关节炎、1型糖尿病 风险显著升高。 |
| 免疫缺陷病 | CIITA 或 HLA-DM 基因突变导致 MHC II 表达缺失。 | 裸淋巴细胞综合征 II 型,导致极严重的联合免疫缺陷。 |
| 癌症疫苗效能 | 肿瘤微环境抑制专业 APC 的内吞与加工活性。 | 导致 CD4+ T 细胞无法被激活,无法为 CTLs 提供 T细胞辅助。 |
治疗策略:基于外源性途径的干预创新
- 疫苗佐剂开发:新型佐剂(如 TLR激动剂)旨在增强 APC 的内吞能力和 MIIC 内的肽装载效率,从而诱导更强的体液与细胞免疫。
- 抗原靶向递送:利用抗 CD205 或抗 CD40 单抗将抗原定向递送至树突状细胞的外源性呈递途径,实现精准的 免疫激活。
- 耐药性诱导:针对过敏或移植排斥,通过改造外源肽使其变为 改变肽配体(APL),诱导 CD4+ T 细胞向 Treg 转化。
- 表观遗传调控:通过 IFN-γ 疗法或 HDACi 上调肿瘤细胞上的 MHC II 表达,使肿瘤细胞具备直接激活 CD4+ TILs 的能力,改善 免疫检查点疗法 的预后。
关键相关概念
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Roche PA, Furuta K. (2015). The ins and outs of MHC class II-mediated antigen processing and presentation. Nature Reviews Immunology. 15(4):203-216.
[核心点评]:系统综述。详细解析了 Ii 链、CLIP 与 HLA-DM 在外源性抗原装载中的分子逻辑。
[2] Neefjes J, et al. (2011). Towards a systems understanding of MHC class I and MHC class II antigen presentation. Nature Reviews Immunology. 11(12):823-836.
[核心点评]:基石文献。对比了内源性与外源性呈递在细胞器动力学上的本质差异。
[3] Abbas AK, et al. (2024). Cellular and Molecular Immunology (11th Edition). Elsevier.
[核心点评]:2024年最新权威教材。更新了 APC 在复杂组织炎症背景下外源性呈递的微环境反馈机制。