學習重點 專業抗原呈現細胞(APC)包括樹突細胞(含表皮的 Langerhans 細胞)、B 細胞與巨噬細胞(含肝臟的 Kupffer 細胞)。它們會處理抗原,再以 MHC 分子把抗原胜肽呈現給 T 細胞。 濾泡樹突細胞(FDC)幾乎不呈現抗原給 T 細胞。它主要在淋巴濾泡中保留抗原-抗體複合物,並把完整抗原呈現給 B 細胞。 T 細胞辨識的是「胜肽-MHC 複合體」,必須經由 APC 呈現。MHC 第一類(HLA class I)對應 CD8+ T 細胞,MHC 第二類(HLA class II)對應 CD4+ T 細胞。 B 細胞可用 B 細胞受體(BCR)直接辨識外來抗原。BCR 不參與 APC 與 T 細胞之間的互動。 T 細胞活化需要兩個訊號:第一訊號是 TCR 辨識胜肽-MHC;第二訊號是協同刺激,由 APC 的 B7 與 T 細胞的 CD28 結合產生。 核心觀念 一、專業抗原呈現細胞與濾泡樹突細胞的功能差異 抗原呈現細胞會攝入並處理抗原,把抗原切成胜肽,再讓胜肽與 MHC 分子結合成複合體,放到細胞表面供 T 細胞辨識。專業 APC 除了表現 MHC 第二類分子,也表現 B7 等協同刺激分子,因此能有效活化 T 細胞。 細胞分類或分布能否呈現抗原給 T 細胞 樹突細胞廣泛分布於組織;表皮的 Langerhans 細胞屬於樹突細胞能。它是活化初始(naive)T 細胞最重要的 APC B 細胞淋巴器官、血液能。B 細胞先以 BCR 結合抗原並內吞處理,再經 MHC 第二類分子呈現給 CD4+ T 細胞 巨噬細胞廣泛分布於組織;肝臟的 Kupffer 細胞屬於巨噬細胞能。它吞噬、處理抗原後經 MHC 分子呈現 濾泡樹突細胞(FDC)淋巴濾泡、生發中心幾乎不能。FDC 不表現 MHC 第二類分子,也不處理抗原;它以 Fc 受體與補體受體把抗原-抗體複合物保留在表面,呈現給 B 細胞 FDC 名稱中雖有「樹突細胞」,但它的來源與功能都和一般樹突細胞不同。FDC 的角色是協助 B 細胞在生發中心進行選擇、親和力成熟,以及形成記憶細胞,不負責呈現抗原給 T 細胞。 二、MHC(HLA)分子與 T 細胞的對應 人類的 MHC 稱為 HLA。T 細胞受體(TCR)無法直接辨識游離的天然抗原,只能辨識放在 MHC 分子上的抗原胜肽。CD4 與 CD8 是輔助受體(co-receptor),分別與 MHC 的不同類別結合,因此決定了配對方式。 比較項目MHC 第一類(HLA class I:HLA-A、B、C)MHC 第二類(HLA class II:HLA-DR、DQ、DP) 對應的 T 細胞CD8+ T 細胞(細胞毒性 T 細胞)CD4+ T 細胞(輔助型 T 細胞) 分布幾乎所有有核細胞,包含 APC主要在專業 APC 主要呈現的抗原內源性抗原,例如病毒蛋白、腫瘤蛋白外源性抗原,即被吞噬或內吞後處理的抗原 APC 同時表現第一類與第二類 MHC。因此「APC 藉由 HLA 呈現抗原給 CD8+ T 細胞」是正確敘述,樹突細胞也能經由交叉呈現(cross-presentation)把外來抗原放到第一類分子上,以活化 CD8+ T 細胞。然而 CD4+ T 細胞只與 HLA class II 作用,「CD4+ T 細胞與帶有 HLA class I 的 APC 作用」是錯誤配對。 三、B 細胞與 T 細胞辨識抗原方式的不同 B 細胞:以 BCR(膜上免疫球蛋白)直接結合天然、未經處理的抗原,不需要 APC 先處理。結合抗原後,B 細胞即可啟動免疫反應。 T 細胞:必須由 APC 先處理抗原,並以胜肽-MHC 複合體的形式呈現,T 細胞才能辨識外來抗原並活化免疫反應。這個特性稱為 MHC 限制性。 四、APC 與 T 細胞互動所需的分子 APC 與初始(未成熟)T 細胞作用時,需要下列分子: 位置分子功能 APC 端MHC(HLA)分子+抗原胜肽呈現抗原 T 細胞端T 細胞受體(TCR)辨識胜肽-MHC 複合體 T 細胞端CD4 或 CD8輔助受體,分別結合 MHC 第二類或第一類 APC 端/T 細胞端B7(CD80、CD86)/CD28協同刺激(第二訊號) BCR(B 細胞受體)不在這個互動之中。BCR 是 B 細胞自己辨識抗原用的受體,不是 APC 與 T 細胞結合時所需的分子。 五、T 細胞活化的雙訊號模式 第一訊號(抗原辨識):TCR 配合 CD4 或 CD8,辨識 APC 上的胜肽-MHC 複合體。 第二訊號(協同刺激,costimulatory signal):APC 表面的 B7 與 T 細胞表面的 CD28 結合。B7 家族包含 B7-1(CD80)與 B7-2(CD86)。 T 細胞若只接收到第一訊號、缺乏協同刺激,便無法完全活化,甚至可能進入無反應狀態(anergy)。判斷配對時要記住:B7(CD80/CD86)在 APC 端,CD28 在 T 細胞端。 常考陷阱 把 FDC 當成樹突細胞。題目問「幾乎不具有呈現抗原給 T 細胞功能」時,答案是濾泡樹突細胞。B 細胞、Langerhans 細胞、Kupffer 細胞都能呈現抗原給 T 細胞。 不熟悉 Langerhans 細胞與 Kupffer 細胞的身分。Langerhans 細胞是表皮的樹突細胞,Kupffer(Küpffer)細胞是肝臟的巨噬細胞,兩者都屬於能呈現抗原的細胞。 忘記 B 細胞也是專業 APC。B 細胞既能直接辨識抗原,也能把抗原呈現給 CD4+ T 細胞。 MHC 類別與 CD 分子配錯。錯誤選項常寫成「CD4+ T 細胞與 HLA class I 作用」或「CD8+ 對 class II」。正確配對是第一類對 CD8,第二類對 CD4。 誤以為 APC 只會用 class II。APC 也表現 class I,因此「APC 藉由 HLA 呈現抗原給 CD8+ T 細胞」是正確敘述,不要誤判為錯誤。 把 B 細胞與 T 細胞的辨識方式互換。「B 細胞可直接與外來抗原作用」與「T 細胞需經 APC 辨識抗原」都是正確敘述。若改寫成「T 細胞可直接辨識游離抗原」,就是錯誤。 在 APC 與 T 細胞互動中選入 BCR。題目問 APC 與初始 T 細胞作用時「不需要」哪個分子,答案是 B 細胞受體。TCR、MHC、CD4/CD8 都是必需的。 B7 的配對選錯。與 B7 結合產生協同刺激的 T 細胞分子是 CD28。其他選項的錯誤原因如下: CD86 是 B7-2 本身,位於 APC 端,不是 B7 的結合對象。 CD40 位於 APC 或 B 細胞,與 T 細胞的 CD40L(CD154)配對。 CD7 是 T 細胞的表面標記,與 B7 無關。 記憶口訣 「樹、B、巨會呈現;濾泡樹突只給 B。」 「一八、二四:class I 配 CD8,class II 配 CD4。」(1×8=8,2×4=8,乘積都是 8) 「B 直接、T 要人餵;T 細胞互動不用 BCR。」 「B7 牽 28:APC 出 B7(80、86),T 細胞接 CD28。」