热休克蛋白与免疫应答
【干货】创伤性休克的评估与治疗措施
【干货】创伤性休克的评估与治疗措施01休克概述休克是一种有效循环血量减少、组织灌注不足所导致的细胞缺血、缺氧代谢紊乱和功能受损的综合征，以微循环障碍、代谢障碍、细胞受损为病理特征，是严重的全身性应激反应。
创伤性休克是是由重要脏器损伤、大出血使有效循环血量锐减，以及剧烈疼痛、恐惧等多种因素综合形成的。
因此，创伤性休克较失血性休克的病因、病理要复杂得多。
有效循环血量：单位时间内通过心血管系统进行循环的血量（肝、脾、淋巴血窦中，毛细血管中的血量）。
创伤性休克高发于灾害和战争，由重要脏器损伤、大出血使有效循环血量锐减，以及剧烈疼痛、恐惧等多种因素综合形成，病因病理复杂。
02创伤性休克常见原因1、交通事故损伤是造成创伤性休克最常见的致病原因。
2、高空坠落伤3、机械损伤4、灾害性损伤5、战争的枪伤或者爆震伤6、其他原因导致的出血性疾病03休克大的分类04休克病理生理机制创伤性休克基本变化：是存在体液分布不均。
周围血管可以扩张，心排出功能可以正常，甚至会有代偿性增高，而组织灌注压是不足的。
1、血流动力学变化：正常的血液循环休克的病生理血液循环2、微循环障碍（1）微循环障碍在休克发生发展中具有重要作用。
直捷通路（通血毛细血管）：微动脉---后微动脉---通血毛细血管---微静脉迂回通路（真毛细血管通路）：微动脉--后微动脉--毛细血管前括约肌--真毛细血管网--微静脉动静脉短路（动-静脉吻合支）：微动脉--动-静脉吻合支--微静脉（2）微循环功能障碍的主要机制包括：①休克产生损伤相关分子模式（DAMP），如热休克蛋白和高迁移率族蛋白触发免疫应答及失控性炎症反应，引起血管内皮损伤、毛细血管渗漏、循环容量减少，最终导致组织灌注不足、细胞缺氧；②内皮损伤引起凝血系统激活、微血栓形成阻塞毛细血管及血管舒缩功能障碍，加重组织缺血缺氧；③创伤所致的持续或强烈的刺激影响神经内分泌功能，导致反射性血管舒缩功能紊乱，加剧微循环障碍。
热休克蛋白与肿瘤的关系研究进展
多药耐药相关蛋白是肿瘤细胞对化疗药物产生耐药的机制之一，热休克蛋白可以与多药耐药相关蛋白相互作用 ，影响化疗药物的疗效。
热休克蛋白与肿瘤免疫治疗
热休克蛋白调节肿瘤免疫应答
热休克蛋白可以作为抗原呈递分子，参与肿瘤免疫应答的调节。
热休克蛋白与肿瘤免疫治疗联合应用
热休克蛋白可以与肿瘤免疫治疗药物联合应用，增强免疫应答，提高肿瘤免疫治疗效果。
热休克蛋白与肿瘤的关系 研究进展
xx年xx月xx日
目 录
• 引言 • 热休克蛋白概述 • 肿瘤中热休克蛋白的表达及作用 • 热休克蛋白在肿瘤治疗中的应用 • 结论与展望
01
引言
热休克蛋白的简介
热休克蛋白（HSP）是一种在细胞内表达的蛋白质，其功能主要是在细胞面临高温、缺氧等极端环境时，帮助细胞维持正常生 理功能。
研究热休克蛋白与肿瘤的关系，有助于深入 了解肿瘤的发生和发展机制。
通过研究HSP在肿瘤细胞中的作用，为肿瘤 的诊断、治疗和预后评估提供新思路和方法
。
02
热休克蛋白概述
热休克蛋白的分类及功能
热休克蛋白（HSP）是一种在各种 细胞中普遍存在的蛋白质，其功能 主要是在细胞中帮助蛋白质的正确 折叠、运输、分解和组装。根据其 结构，热休克蛋白可以分为HSP100 、HSP90、HSP70、HSP60和小分 子HSP等几大类。
HSP具有分子伴侣、蛋白质降解和免疫调节等多重生物学功能，这些功能在肿瘤的发生、发展和转移过程中均发挥重要作用。
肿瘤的相关知识
肿瘤是指机体在各种致瘤因子作用下，局部组织细胞增生 所形成的新生物，具有异常生物学行为和代谢功能。
肿瘤的发生和发展涉及多个因素，包括遗传、环境、生活 习惯等。
热休克蛋白70在抗感染与免疫中的作用
热休克蛋白70在抗感染与免疫中的作用作者：马广鹏张兴中来源：《湖北畜牧兽医》2011年第12期摘要：抗感染免疫是动物机体抵抗病原体感染的能力。
热休克蛋白７０通过激活天然免疫细胞活化等方式参与机体天然免疫，通过调节抗原递呈细胞对抗原的加工与递呈，增强免疫应答和参与免疫球蛋白组装等方式发挥对适应性免疫的影响，进而参与感染与免疫。
根据国内外近年来对热休克蛋白７０的研究概况，对热休克蛋白７０在机体抗感染免疫中的作用进行了综述。
关键词：热休克蛋白７０；抗感染免疫；天然免疫；适应性免疫中图分类号：Ｒ３９２．１２文献标识码：Ｂ文章编号：１００７－２７３Ｘ（２０11）12-0012-03热休克蛋白（Ｈｅａｔｓｈｏｃｋｐｒｏｔｅｉｎ，ＨＳＰ），又称应激蛋白（Sｔｒｅｓｓｐｒｏｔｅｉｎ，ＳＰ），是一组在结构上高度保守的多肽，广泛存在于自然界原核、真核细胞中。
自从20世纪７０年代由美国学者Ｔｉｓｓｉｅｒｅｓ等发现以来，生物学界科学家对ＨＳＰ的生物学功能进行了广泛深入研究。
根据ＨＳＰ的相对分子质量，将ＨＳＰ主要分成６个家族：大分子量ＨＳＰ家族、ＨＳＰ９０家族、ＨＳＰ７０家族、ＨＳＰ６０家族、小分子量ＨＳＰ家族和泛素［１］。
其中ＨＳＰ７０家族是最保守、最重要的一族，在大多数生物中含量最多，ＨＳＰ７０家族成员众多，它们在进化上高度保守，种属间同源性高，并且在正常细胞内和应激状态下均有表达。
ＨＳＰ７０家族的功能表现在多方面，在充当分子伴侣、细胞保护作用、抗细胞凋亡、抗氧化以及免疫应答中都起着重要作用［２－６］。
近些年来，科学家们逐渐发现ＨＳＰ７０在机体正常情况下免疫耐受的维持和免疫应急条件下的抗原递呈及免疫应答方面发挥着重要作用。
ＨＳＰ７０可通过模式识别受体（ＰＲＲ）传递信号给天然免疫系统，进而激活效应细胞产生免疫应答，在天然免疫中发挥作用。
在适应性免疫中，ＨＳＰ７０也具有识别、结合和呈递抗原肽的作用，结合的ＨＳＰ７０－抗原肽复合物能够激活产生特异性的Ｔ细胞特异性免疫应答［３］。
热休克蛋白：抗癌及抗感染疫苗
Ｄ ＮＡ疫 苗的一 个优 点是 ． 免疫调节 分子 基 因 易于 插 入 ， 节 并选 择性 增 强 某 种免 疫 调 应答 。鼻 内免 疫 Ｄ ＮＡ 疫 苗和 含 有 Ｉ ～２和 Ｉ１
性． 但可能有突破对食物抗原耐受的危险性
该 技 术很 有 可 能 用于 人用 和 兽 用疫 苗 ． 仍 但 需进 一 步研究 以增 强外 来抗原 的表达 水 平 。 （ 徐
转 基 因植物生 产的可 食用疫苗
研制 非复 制 型 口服疫苗 的主 要障 碍在于
热休 克 蛋 白 ： 癌 及抗 感染 疫 苗 抗
摘要 本 文概 述 了热 休 克 蛋 白 （ Ｐ 的 诸 多 特性 ， 出热 休 克 蛋 白 可 成 为新 一 抗 癌 受抗 感 ＨＳ ） 提 代 染性 疾病 的 预 防和 拮 疗 性 疫 苗
关键词
热休克蛋 白
癌症
传染病
疫苗
实 ；２ 对 于每种 癌抗 癌免 疫具 有特异性 。因 （）
ＨＳ Ｐ能 诱 导抗癌 免疫
早 在 １４ 年 人们就 发现 ， ９３ 免疫 照射过 的 同基 因癌细胞 的近交 系小 鼠能抵抗 同源癌 细 胞 的攻 击 由此 形 成 了两种 观点 ：１在 同基 （）
和紫外 线照射诱 生 癌及 自发 癌等 各种 癌所证
维普资讯
Ｉ １ １Ｊ １ ２ ０ 年 ＿ ０２ ｜
第 ２卷 ５
第 ２ 期
该 法在 不同单 元 型小 鼠和大 鼠 中鉴别 出了 各
偶 联 也 能 在 小 鼠体 内诱 导 肽 特 异性 Ｔ 细 胞
疫应答 。 而 ， 然 加入 细菌 毒 素或调控 细胞 因子
热休克蛋白的生物学特征
热休克蛋白的生物学特征
热休克蛋白（Heat Shock Protein，HSP）是一类在细胞内广泛存在的蛋白质，其主要功能是参与细胞应对各种胁迫和应激的过程，如高温、低温、缺氧、酸碱度变化、辐射等。
以下是热休克蛋白的生物学特征：
1. 分子结构：热休克蛋白是一类多肽链的蛋白质，分子量一般在20-100kDa 之间，具有高度保守的氨基酸序列和结构域。
不同种类的HSP在分子结构上存在差异，如HSP70家族主要由N端ATP结合区、中间的可变区和C端结构域组成。
2. 表达调节：HSP的表达受到多种因素的调节，如热休克反应、氧化应激、蛋白质质量控制等。
热休克反应是最为典型的HSP表达调节方式，当细胞遭受高温等胁迫时，热休克因子（HSF）会被激活，进而启动HSP的表达。
3. 细胞定位：HSP在细胞内的定位也存在差异，如HSP70主要分布在细胞质和核内，而HSP60则主要分布在线粒体中。
HSP的定位与其功能密切相关，如HSP70在细胞质中参与蛋白质的折叠和降解，而在核内则参与转录和RNA加工等过程。
4. 功能：HSP的功能也非常多样化，主要包括折叠、降解、稳定和转运等。
HSP70家族在细胞质中参与蛋白质的折叠和降解，而在线粒体中则参与蛋白质的转运和
稳定。
HSP90则参与细胞周期调控和信号转导等过程。
总之，热休克蛋白是一类在细胞内广泛存在的蛋白质，其表达调节、分子结构、细胞定位和功能等方面均存在差异，但其主要功能是参与细胞应对各种胁迫和应激的过程。
几种常用的动物免疫增强剂
２ 黄 芪
黄芪是传统补气 中药 ， 能补诸 虚 ， 大量研 究表 明黄 芪 中主 要成分黄芪多糖具有 明显 的免疫增强功 能。黄芪多糖具有 免 疫调节、 抗病毒 等多种药理作用 ， 中最 重要 的是免疫增 强作 其 用。作为免疫增强剂或免疫调节剂 ， 中草药的黄芪具有独特 的 优势 ，其 卓越的双向调节功能 和较小 的毒副 作用 已得 到普 遍
卫 生 防 疫 韧
几 种 常 用 的 动 物 免 疫 增 强 剂
王 世 泽 （ 尔滨市阿城 区畜牧兽 医局动物卫生防疫站 １００ ） 哈 ５３０
免疫增 强剂是 指具有促进 和调 节免 疫应答 功能 的制剂 ， 自细胞介 素又称 Ｔ细胞 生长 因子 ， Ｔ 细胞 产生 ， Ｔ 由 Ｈ 为 ｓ 和 Ｔ（ ｃ 杀伤 ） 细胞 分化增殖所 需的调控 因子 ， 其对 Ｂ细胞 、 自 然 杀伤细胞 、抗体依赖 性杀伤细胞和淋 巴因子激 活的杀伤细 胞等 均有促进分化增殖 的作 用 。白细胞介 素在免疫 缺陷病和 自身免 疫性疾病的治疗和诊断方面有潜 在的重要意义 。
以多种生物 活性形式 参与机体生理 功能的调节 ，其 中重要功
能就是增强机体的免疫力。硒 随食物 摄人机体后 ， 通过代谢从 尿 中排 出， 仅少量存在 于体 内 ， 以在粪便 中存有硒 。硒在动 所 物生长与繁殖功能上 ， 与维生素 Ｅ的作用相类似 ， 对维护组织
６ 干扰 素
干扰素是 糖蛋 白， 有高 度的种属 特异性 ， 具 具有 抗病毒 、 抑制细胞增 殖 、 调节免疫等作用 。
免疫核糖核酸是从 被免 疫机体 的淋 巴细胞 、淋 巴组织 中 提取 的核糖核酸 ，其具 有传递细胞免疫 和体液免疫信 息的功
第四章 热休克蛋白与免疫
第四章 热休克蛋白与免疫(Heat Shock Protein and Immunity)一、概 述热休克蛋白(heat shock protein,HSP)是一类具有重要生理功能，参与免疫应答的高度保守的蛋白质分子大家族。
根据其分子量大小和同源程度，可将其分为HSP110、HSP90、HSP70、HSP60、小分子HSP等几个家族。
生理、病理(如创伤和感染)及环境因素(如温度突然升高)等都可诱导一切生物细胞包括原核细胞和真核细胞产生HSP，又称应激蛋白(stress protein，SP)。
HSP的生物学功能广泛，不仅表现在应激条件下维持细胞必需的蛋白质空间构象，保护细胞生命活动，以确保细胞生存，而且在蛋白质折叠、跨膜运输、转位、细胞骨架及核骨架稳定等基本功能方面发挥重要作用，以调节这些蛋白质的活性和功能。
HSP自身又不参与大分子蛋白质的组成，又被称为“分子伴侣”(molecular chaperon)。
最先发现HSP的是Ritossa(1962年)，他观察到正常果蝇暴露于高温，发生休克后，其唾液腺染色体变得疏松膨胀，对此现象的发生原因，他未能作深入的研究。
12年后，Tissieres等(1974年)证实，增高温度时果蝇染色体蓬松是由热休克激发染色体内基因转录合成特异蛋白质引起的，遂将该蛋白称为热休克蛋白(HSP)。
Nover(1984年)与Soger等(1987年)先后阐明编码这种蛋白质的基因序列、基因结构及位点，如编码HSP70的基因在人类MHC基因位点图上介于补体成分基因与肿瘤坏死因子(TNF)基因之间；在大鼠，则靠近MHC-Ⅲ类抗原基因，在小鼠，HSP84基因与MHC连锁。
除了温度刺激以外，还发现其它一些有害的理化因素，如氧化剂、重金属、乙醇或代谢抑制物等亦可促使HSP的合成增加。
在机体遭遇组织损伤、病原体感染、炎症或遇有某些细胞因子(IL-1、IL-2、TNF、IFN)的刺激，皆会伤害细胞，使其蛋白质构型发生改变及功能消退，从而引起细胞的应激反应，诱导机体某些细胞合成HSP，以保护细胞和对抗有害因子。
热休克蛋白
热休克蛋白的合成过程
目前认为HSP的合成过程如下： 应激因素导致细胞浆内的部分蛋白质变构或变性，变性的蛋 白质分子启动一种叫热休克蛋白因子（heat shock factor,HSF）的蛋白质磷酸化并聚合形成三聚体，进入细胞 核并与位于HSP基因增强子中的热休克元素（heat Shock Element，HSE）相结合，这一过程可激活增强子转录 mRNA合成，并进一步合成HSP。 新合成的HSP与变性的蛋白质结合，并反馈抑制HSP的合成。 在应激状态下HSP70可显著升高
分类
HSP60家族
GroEL(GroES) Cpn60(cpn10) RBP Mif4p
HSP90家族
HtpG Hsp90 Hsp83、Hsp87 gp96 Grp94
种属
大肠杆菌 真核细胞 植物 酵母
大肠杆菌 哺乳动物 酵母和果蝇 肉瘤细胞 哺乳动物
细胞中的定位
内质网 线粒体和叶绿体 叶绿体 线粒体
畜牧兽医学院 05生技3班
李超 81050639
Ellis定义的分子伴侣：
帮助其他含多肽结构的物质在体内进行正确 的组装，并且不是组装后的结构发挥其正常的 生物功能的组分，它们是结构可以完全相同， 也可以完全不同的蛋白质的总称。其中最大的 一类分子伴侣是热休克蛋白（heat shock proteins,HSP）。
热休克蛋白的主要分子生物学特征
高度保守性 热休克蛋白被认为是生物进化最保守的成分，不同种细胞产生的HSPs分子序 列绝大部分相同或类似。 但不同族HSPs之间则无明显序列同源性（如HSP60和HSP70之间）。
非特异性 除热环境以外，其他的物理，化学及生物应激原，如缺血、缺氧、感染、创 伤、重金属离子、氧自由基等均可诱导HSPs的产生。
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收稿日期:1999-10-20;修订日期:2000-12-30基金项目: 国家自然科学研究基金资助(39770824)作者简介:范云霞(1964-),女(汉族),河南平顶山市,中国协和医科大学生物化学硕士研究生审校者:中国协和医科大学肿瘤研究所 黄常志026 热休克蛋白与免疫应答范云霞(中国协和医科大学肿瘤研究所,北京 100021))摘要:近年研究发现,热休克蛋白参与免疫应答过程,在抗原受体成熟、抗原加工、呈递等多方面起作用,并且这种作用具有潜在的临床应用前景,本文综述这一领域的研究现状。
关键词:热休克蛋白;免疫应答;抗原受体;抗原加工呈递文章编号:1001-103X(2001)02-0062-03 中图分类-号:R392 11 文献标识码:A 热休克蛋白(Heat Shock Protein,HSP)是一组具有重要生理功能,高度保守的蛋白质分子家族。
生理、病理及环境因素等都可诱导热休克蛋白产生,故又称为应激蛋白(Stress Protein)。
根据分子量大小和同源程度可分为HSP110、HSP90、HSP70、HSP60、小分子HSP 及泛素等几个家族。
热休克蛋白的生物学功能广泛,不仅表现在应激条件下维持细胞必需的蛋白质空间构象,保护细胞生命活动,以确保细胞生存,而且在蛋白质折叠、跨膜运输、转位、细胞骨架及核骨架稳定等基本功能方面发挥重要作用,调节这些蛋白的活性和功能。
而自身并不参与大分子蛋白组成,故称为 分子伴侣 。
本文主要综述HSP70、HSP90、泛素等在抗原受体装配、抗原加工与呈递等方面的作用。
1 HSP70、HSP90、泛素组成和结构HSP70家族成员广泛存在细胞的各个亚细胞结构、胞浆及胞核中,如:组成性表达HSC70(Heat Shock Cognate Protein,HSC70),热诱导表达HSP70,定位于内体和质膜PBP72/74(Peptide Binding Protein,PBP),线粒体基质中GRP75(Glucose Regulated Protein,GRP),内质网腔丰富存在BiP(Immunoglobulin hea vy chain binding Protein,BiP)。
HSP 家族N 端结构域高度保守,具有ATP 酶活性,类似肌动蛋白ATP 酶结构域。
HSP70C 端结构域是多肽和蛋白结合的部位,同源性差异大,其C 端空间结构类似于MHC(Major Histocompatibillity Comple x ,MHC)结合抗原肽的结构域。
HSP70家族具有翻译后磷酸化修饰,大多在Ser/Thr 位点,个别在Tyr 位点(GRP75),结合ATP 后空间构象改变促使其与结合蛋白解离,HSP70/ADP 对底物具有更高亲和力,有助于HSP70/蛋白复合体稳定 1,2 。
HSP90家族常见有HSP90、gp96(GRP94)等。
gp96存在于内质网腔,gp96N 端具有跨膜序列,故可在细胞膜上表达,其C 端有内质网腔定位序列(KDEL)。
HSP90存在于胞浆,其N 端结构域是结合底物蛋白结构域,类似蛋白酶结合底物口袋,C 端为寡聚化结构域,HSP90含有两个高极性氨基酸区,这些极性氨基酸残基可能位于蛋白表面,参与其它蛋白的相互作用 3,4,20 。
泛素(Ubiquitin,Ub)广泛分布在胞浆及胞核中小分子蛋白,富含半胱氨酸和赖氨酸,其空间结构中有一疏水性内核,具有锌指结构,可能有结合DNA 功能,泛素通过其羧基端的甘氨酸与异常蛋白和短寿蛋白的赖氨酸残基的侧链氨基以异肽键方式共价结合,介导蛋白的降解5。
2 热休克蛋白与抗原受体的相互作用免疫应答过程中,抗原受体包括免疫球蛋白I g,膜表面Ig,MHC 类分子,MHC 类分子,TCR/CD3复合受体。
细胞表面有功能抗原受体产生是免疫应答的物质基础,热休克蛋白参与抗原受体肽链的折叠促进正确装配,阻止无功能中间体聚集,促进错误折叠的抗原受体的降解,保证有功能抗原受体生成。
2 1 IgI g 单体由轻链(Light chain,L)及重链(Heavy chain,H)组成四聚体分子,BiP 与L 链结合部位为V L ,与H 链结合部位主要在C H 1功能区,促进新生轻重链功能区的正确形成,两者结合受ATP平衡状态及所处离子状态影响,因而与这种结合是短暂和不稳定。
单一BiP分子可循环结合多个Ig亚单位,每一个Ig亚单位可反复结合BiP,BiP对L链早期中间体具有更强结合能力,与BiP的分子伴侣作用是相一致。
突变的L链,甚至单一点突变明显加强与BiP 结合。
对此解释: 与BiP结合多肽的选择性有关。
突变L链与BiP形成更稳定中间体。
突变使L 链与BiP接合部位在L链成熟过程中不能及时隐蔽,造成BiP反复结合。
GRP94仅结合未装配的L 链和H链。
BiP ATPase区域的突变具有显性负调节Ig空间构象的成熟、二硫键的形成以及分泌。
GRP94与I g亚单位结合与BiP不同,GRP94与L链结合需要ATP,而BiP不需要;GRP94更专一地结合较为成熟的完全处于氧化状态L链。
BiP和GRP94表达和B细胞Ig表达水平相平行,尤其是B细胞分化为浆细胞过程中,高水平BiP和GRP94表达可有效地加强Ig装配、转运和分泌 6,7 。
2 2 TC RTC R以异二聚体( or )形式存在T细胞表面,识别MHC/抗原肽复合物,BiP和单独存在 链相互作用,这种相互作用生理机制不清,由于 链在T细胞发育过程中,总是和 链共表达,单独表达于胞膜上 链呈现不稳定状态,需要进一步阐明BiP 在TCR成熟中作用 8 。
2 3 MHCMHC 类分子( / 2m)和MHC 类分子( / ),两者呈递抗原肽,BiP参与人的MHC 类分子 重链的折叠,防止 重链降解,促进其构象成熟,促进 重链与 2m结合。
用抗GRP94抗体可免疫共沉淀MHC 类分子,说明GRP94亦参与MHC 类分子成熟。
未完全装配成MHC 类分子的亚单位和BiP 以高分子复合物形式存在。
BiP与MHC 类分子复合体结合维持其组装,有利于( li)3九聚体形成。
在li(Invariant chain li)缺乏细胞中,GRP94结合MHC 类分子亚单位阻止其移出内质网。
防止自身肽引起免疫反应 9 。
3 热休克蛋白与抗原加工和呈递免疫应答过程关键是抗原加工呈递,分为MHC 类途径和MHC 类途径,分别将抗原信息呈递给CD8+T细胞和C D4+T细胞。
MHC 类途径又有TAP(Transporter associated with antigen processing,TAP)依赖途径和非TAP依赖途径。
热休克蛋白不仅参与这两类途径,而且可作为抗原呈递分子直接将抗原肽呈递给 T细胞。
3 1 热休克蛋白与MHC 类途径抗原加工首先在胞内泛素化,靶定在蛋白酶复合体降解成肽段释放出来。
蛋白N端偶联泛素, MHC 类分子对蛋白的限制性多肽呈递能力增强。
甲基化封闭泛素Lys48及抗原蛋白的Lys(Lysine,Lys)侧链氨基,泛素不能偶联蛋白,蛋白酶体对蛋白抗原降解及MHC 类分子呈递抗原肽能力降低。
Michalek 10 在泛素偶联缺陷的温度敏感型ts20细胞观察到:关闭泛素偶联,ts20细胞对进入胞质的卵白素呈递受抑制,而小基因编码的卵白素表位肽呈递却不受影响,这种泛素依赖的蛋白抗原降解实现对蛋白抗原的初步加工。
大量研究证实,HSP70、HSP90、gp96在MHC 类途径的抗原加工呈递中具有伴移抗原肽作用。
体内外实验证明,无论来自肿瘤细胞还是病毒感染细胞的HSP70提取物和gp96提取物能够激发特异的抗肿瘤抗病毒T细胞反应,而HSP本身不具有免疫原性且不受MHC分子的限制。
HSP70倾向结合1 6-3 2KD长抗原肽段,而HSP90和gp96则结合较为短的肽段 11 。
推测HSP参与MHC 类分子介导的抗原加工过程:胞质溶胶中抗原经泛素依赖的蛋白酶体水解后,抗原肽片段以依赖ATP方式与HSP70、HSP90分别结合并转运至内质网膜的TAP, TAP转运给内质网腔gp96,最后与MHC 类分子组装成稳定三聚体。
HSP具有的ATPase活性及可能的蛋白酶活性,对其结合前体抗原肽分子进行修剪;或者由内质网腔外肽酶进行修剪,使抗原肽适合与MHC 类分子结合,而gp96保护抗原肽免受酶降解,确保MHC 类分子在应激条件下结合异源或异常的自身抗原肽,增强呈递,打破宿主对病毒或肿瘤细胞的免疫耐受 12 。
HSP不仅参与TAP依赖途径,而且参与非TAP 依赖途径。
Schirmbeck 13 研究TAP-细胞(RMA-S)抗原加工呈递时发现,RMA-S细胞转染SV40-T Ag的变体c T及T272,细胞能够将这两种T Ag的T细胞表位以MHC 类分子限制途径呈递给CD8+T细胞,在胞浆内,cT和T272都与组成性表达HSC70形成复合物,当NH4Cl或氯喹抑制内体/溶酶体蛋白酶活性,此复合物大量聚集在体内,MHC 类限制抗原呈递亦受到抑制,在人TAP-T2细胞及鼠TAP-的C MT 64肺癌细胞亦得到类似结果。
这说明HSP70家族的亚型可能参与了非TAP依赖途径。
3 2 热休克蛋白与MHC 类途径乳腺癌组织中存在突变P53/HSP70复合物时,则病人外周血中存在抗突变P53蛋白抗体。
PBP72/ PBP74参与MHC 类途径的抗原肽的加工呈递 14 。
巨噬细胞中HSC70的表达与MHC 类途径的抗原呈递密切相关,稳定转染hsc70基因的巨噬细胞中外源抗原与HSC70形成复合物明显增强外源抗原的呈递,ATP和免疫抑制剂(Deoxyspergualin)促进此复合物的解离。
综上所述,推测HSP70/HSC70通过保护并转运抗原肽的作用而直接或间接参与MHC 类途径的抗原呈递 15 。
3 3 热休克蛋白是抗原呈递分子近年研究已发现许多非MHC分子亦具有抗原呈递作用,如:CD1等,HSP70家族具有类似MHC结合抗原肽的结构域。
可能作为抗原呈递分子直接将抗原肽呈递至细胞表面激发特异的 T细胞反应。
H-ras转化兔纤维肉瘤细胞(W31)作靶细胞,激发BCG致敏兔DNT(Double negative T cell),DNT C D3+ CD4-CD8-细胞对W31细胞的细胞毒作用。
抗HSC70抗体证实HSC70表达细胞表面且封闭上述细胞毒作用,这说明HSC70直接呈递抗原肽的作用 16 。
GRP75亦可作为抗原呈递分子,分别将人淋巴瘤SUB-B17细胞、转染有Ig 轻链基因或缺失信号序列I g 轻链基因的C1R(EB病毒转化的自身B细胞)细胞中Ig 轻链抗原肽呈递给病人自身 T细胞并被识别杀伤。