交叉提呈
交叉提呈(Cross-presentation)是指专职抗原提呈细胞(主要是树突状细胞)摄取外源性抗原(如肿瘤碎片、病毒颗粒)后,将其加工并装载至 MHC I 类分子上,提呈给 CD8+ T 细胞的过程。这一机制打破了免疫学中“外源性抗原仅通过 MHC II 类分子提呈给 CD4+ T 细胞”的经典传统,使得免疫系统能够在 APC 未被病毒感染或非肿瘤细胞本身的情况下,依然能够启动强有力的杀伤性 T 细胞应答。
分子路径:打破传统的两条路线
交叉提呈的生化过程极度复杂,目前学术界公认存在两条主要的细胞内路径:
- 胞质溶胶路径(Cytosol-to-ER Pathway): 抗原被摄取入内吞体后,通过特定通道(如 Sec61)易位至胞质溶胶。随后,抗原被蛋白酶体降解为多肽,再由 TAP 转运体送入内质网或重新运回内吞体,装配至 MHC I 类分子上。
- 空泡路径(Vacuolar Pathway): 抗原始终停留在内吞体或溶酶体空泡内。抗原在空泡内被组织蛋白酶(Cathepsins)降解,直接在该酸性环境中与 MHC I 类分子结合。此路径不依赖 TAP 转运体。
经典提呈 vs 交叉提呈对比
| 特征 | 经典 MHC I 提呈 | 交叉提呈 (Cross-presentation) |
|---|---|---|
| 抗原来源 | 内源性 (胞质内合成) | 外源性 (摄入胞外物质) |
| 主要提呈细胞 | 几乎所有有核细胞 | 专职 APC (主要是 cDC1) |
| 激活对象 | 效应 CD8+ T 细胞 | 初始 (Naive) CD8+ T 细胞 |
| 生理功能 | 展示自身受感染/癌变状态 | 免疫预警:启动全身性细胞免疫 |
临床与科研价值
交叉提呈是连接先天免疫与肿瘤清除的枢纽,其效率直接决定了免疫治疗的成败:
- 肿瘤疫苗设计: 有效的 DC 疫苗 必须依赖交叉提呈机制,将外源载入的肿瘤抗原“跨界”递送至 MHC I 通路,否则无法激活杀伤性 T 细胞。
- 交叉耐受 (Cross-tolerance): 若 DC 在缺乏共刺激信号(如 CD40 激动剂 激活)的情况下进行交叉提呈,会导致 CD8+ T 细胞发生凋亡或耗竭,引发免疫耐受。
- 抗病毒应答: 许多病毒并不直接感染 DC 细胞,此时交叉提呈是诱导抗病毒 CTL 反应的唯一途径。
参考文献与学术点评
[1] Bevan M J. (1976). Cross-priming for a secondary cytotoxic response to minor H antigens with H-2 congenic cells which do not cross-react in the cytotoxic assay. Journal of Experimental Medicine.
[学术点评]:交叉提呈现象的发现之作,Michael Bevan 首次证明了宿主 APC 可以提呈外源细胞表面的抗原。
[2] Joffre O P, et al. (2012). Dendritic cells, pathogens and antigen presentation. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:详尽论述了 cDC1 亚群在交叉提呈中的特异性地位,以及该机制在抗感染免疫中的生物学逻辑。
[3] Kurts C, et al. (2010). Cross-presentation: fact and fiction. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:总结了交叉提呈的分子机制,并厘清了关于胞质溶胶路径与空泡路径的学术争鸣。