。ㄈ)CD4
CD4和CD8分子分別與MHCⅡ類和Ⅰ類抗原結(jié)合,不僅可增強T淋巴細胞與APC或靶細胞結(jié)合的程度,而且與刺激信號的傳遞有關(guān)。CD4陽性細胞是MHCⅡ類抗原限制的細胞群,CD8陽性細胞是MHCⅠ類抗原限制的細胞群。有關(guān)CD4和CD8抗原在胸腺細胞分化過程中的變化以及CD4、CD8T細胞亞群見第七章“淋巴細胞群及其亞群”。
1.CD4分子的結(jié)構(gòu) 為細胞膜表面單鏈糖蛋白,人CD4分子由458個氨基酸殘基組成,包括信號肽23氨基酸殘基,胞膜外區(qū)374個氨基酸殘基,含2個糖基化點,穿膜區(qū)21氨基酸殘基,胞漿內(nèi)區(qū)含有40氨基酸殘基。胞膜外區(qū)具有4個IgV樣結(jié)構(gòu)域,屬免疫球蛋白超家族成員。
圖1-5 CD4分子結(jié)構(gòu)模式圖
第一個V樣區(qū)與Igκ鏈的V區(qū)有很高同源性,有3個互補決定區(qū)(complementarity-determining region, CDR)。其余3個V樣區(qū)功能區(qū)與Poly IgR的同源性最接近,其中第2和4個V樣區(qū)中兩個半胱氨酸的距離分別為28和42個氨基酸殘基,第3個V樣區(qū)無二硫鍵。CD4跨膜區(qū)與MHCⅡ類分子β鏈的跨膜區(qū)高度同源。編碼人CD4基因位于第2號染色體,小鼠第6號染色體,小鼠CD4分子的分子量為55kDa,由457個氨基酸殘基組成,信號肽有22個氨基酸殘基,N端功能區(qū)110個,胞膜外還有一個長序列(long sequence)的區(qū)域,含262氨基酸殘基,有4個糖基化點,穿膜區(qū)25氨基酸殘基,胞漿內(nèi)區(qū)含38個氨基酸殘基。人和小鼠CD4分子約有55%序列相同,尤以胞漿內(nèi)區(qū)為顯。在胞漿部位有3個絲氨酸殘基,可能作為PKC磷酸化的底物。CD4胞漿部分功能區(qū)高度的保守性表明這一區(qū)域的功能是重要的。
2.CD4分子的分布 分布于部分T淋巴細胞和胸腺細胞表面,也發(fā)現(xiàn)于某些B淋巴細胞、EBV轉(zhuǎn)化和B細胞、單核吞噬細胞和腦細胞。在人類,OKT4和Leu3McAb可檢測CD4抗原。小鼠L3T4是人OKT4的類同物。
3.CD4分子的功能 在成熟的胸腺細胞、外周血和周圍淋巴器官中,CD4陽性細胞一般為輔助性T淋巴細胞誘導細胞/抑制性T淋巴細胞誘導細胞(helper inducer/suppressor inducer)。
(1)作為細胞與細胞之間的粘附分子:CD4第1、2功能區(qū)與MHCⅡ類分子的非多態(tài)部分結(jié)合以穩(wěn)定MHCⅡ類分子限制的T細胞與帶有MHCⅡ類分子與抗原復合物的APC細胞相互作用。抗CD4McAb可封閉T細胞的輔助活性。
。2)轉(zhuǎn)導信號:CD4分子胞漿區(qū)與蛋白酪氨酸激酶p56lck相聯(lián),對T細胞信號的轉(zhuǎn)導起重要作用(詳見第八章)。
CD4分子胞膜外第1個結(jié)構(gòu)區(qū)域是HIV外殼蛋白gp120的識別部位,其中CDR2與gp120結(jié)合的親合力最高,CDR3可能與HIV感染靶細胞膜融合有關(guān)?扇苄 gp120結(jié)合到CD4的反應(yīng)可被下列試劑所阻斷:(1)針對CD4V1區(qū)中CDR2、CDR3的McAb;(2)CDR2、CDR3肽段;(3)可溶性CD4 V1肽段;(4)抗gp120抗體。HIV感染機體可引起選擇性CD4+細胞的數(shù)量減少和功能降低,主要通過以下不同的機理:(1)HIVgp120與T細胞表面CD4分子結(jié)合后通過病毒芽生破壞細胞膜,在感染細胞漿內(nèi)產(chǎn)生大量非整合的病毒RNA直接損傷細胞膜、干擾細胞代謝,影響CD4分子在細胞膜上的表達以及形成短命的合胞體;(2)阻斷CD4+T細胞與Mψ細胞表面MHCⅡ類抗原的結(jié)合,影響Th細胞對抗原的識別過程;(3)產(chǎn)生抗體損傷CD4細胞,機體產(chǎn)生抗gp120或其他HIV成份的抗體,通過激活補體或ADCC效應(yīng)損傷CD4陽性細胞;(4)特異性CTL也可通過識別CD4細胞表面的gp120分子而殺傷CD4陽性細胞。最近發(fā)現(xiàn),CD26可能是HIV的另一類受體。
應(yīng)用基因工程生產(chǎn)的重組可溶性CD4(rsCD4)治療ARC(AIDs related complexes)、艾滋病正在進行Ⅱ期臨床試驗;抗CD4McAb(Leu3a)也已開始治療HIV感染的I期臨床試驗。此外,應(yīng)用CD4-IgG、CD4-PE(綠膿桿菌外毒素)、CD4-RA(蓖麻毒毒A)等雜交分子殺傷HIV感染的T細胞,作為抗愛滋病的新藥也已進入臨床驗證。1991年美國風濕病學年會上報道了用抗CD4McAb治療類風濕性關(guān)節(jié)炎(RA),經(jīng)治療后臨床癥狀明顯改善,PBMC中CD4陽性細胞的比例和CD4抗原密度明顯下降,血清可溶性CD4(sCD4)水平明顯升高,血沉、CRP、RF、和總免疫球蛋白水平明顯降低?笴D4嵌合抗體(Centocor公司)治療類風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥也已進入Ⅱ期臨床驗證?笴D4McAb(Ortho Biotech公司)預(yù)防器官移植排斥反應(yīng)已開始臨床驗證。