热休克蛋白在内源性抗原提呈进程中的研究进展

热休克蛋白在内源性抗原提呈进程中的研究

进展

【摘要】 热休克蛋白(HSPs)参与经典内源性抗原提呈进程：(1)胞质中HSP70具有抗原肽结合能力和ATP酶活性，能与TAP结合介导初步修饰的抗原肽进入内质网；(2)内质网腔中的gp96具有抗原肽结合能力和氨基肽酶活性，能与进入内质网中的抗原肽结归并对其再次进行修饰，使之能与MHC-I类分子结合。HSPs可介导肿瘤抗原交叉提呈：HSPs-肿瘤抗原肽复合物作为外源性抗原，可通过APC表面CD91分子介导的交叉提呈途径，激活特异性CD8+CTLs,产生细胞免疫应答效应。

【关键词】 热休克蛋白；抗原提呈；CD91

热休克蛋白（heat shock proteins, HSPs）作为胞内含量丰硕的可溶性蛋白，分为多个家族，其中胞浆中的HSP70和位于内质网的HSP90家族成员gp96是重要的多肽结合蛋白。他们能与细胞内抗原肽结合，参与内源性抗原的加工和提呈。本文以肿瘤抗原为例，探讨HSPs在内源性抗原提呈进程中的作用。

1 HSPs在经典内源性抗原加工、提呈进程中的作用

Malkovaky［1］从整体水平上探讨了HSP70对肿瘤抗原加工提呈的阻碍。他们发觉：人B16黑色素瘤细胞系低表达MHC-I类分子，该肿瘤细胞对内源性抗原肽的提呈能力微弱，不能有效激活特异性CD8+细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocytes,CTLs）。据此，他们用HSP70基因转染人B16黑色素瘤细胞系，使之稳固过量表达HSP70。结果发觉，此种B16黑色素细胞瘤表面肿瘤抗原肽-MHC-I类分子复合物表达显著增高，能有效激活特异性CD8+CTLs。在上述工作基础上，他们别离用稳固高效表达HSP70的B16黑色素瘤细胞和未转染HSP70基因的B16黑色素瘤细胞接种小鼠，然后观看两组小鼠肿瘤生长情形。结果发觉：接种稳固高效表达HSP70的B16黑色素瘤细胞的小鼠成瘤能力差，其肿瘤数量和大小均显著低于接种未转染HSP70基因的B16黑色素瘤细胞的小鼠。上述体内外实验结果说明，HSP70参与经典内源性（肿瘤）抗原的加工和提呈。转染HSP70基因的人B16黑色素瘤细胞，因其表面肿瘤抗原肽-MHC-I类分子复合物表达显著升高，而能有效激活特异性CD8+CTLs，发挥细胞免疫效应。Chen［2］等对胞浆

中的HSP70参加内源性抗原肽加工、提呈的具体环节进行了研究。他们取得纯化的HSP70和含有内质网膜的细胞膜悬液,然后取纯化的HSP70或BSA别离与125I标记的抗原肽预孵育，使HSP70与125I标记的抗原肽结合。随后别离在两组中加入等量的细胞膜悬液，4℃作用30min，离心取沉淀物，用γ计数器，检测放射性元素cpm数值。结果发觉，与HSP70和125Ｉ标记的抗原肽共育的细胞膜悬液沉淀物（HSP70组），其125Ｉ放射性元素含量明显高于与BSA、125I标记的抗原肽共育的细胞膜悬液沉淀物（BSA组）。上述结果说明： HSP能与细胞膜（含内质网膜）相结合。取上述细胞膜悬液沉淀物，用去垢剂处置使细胞膜破碎，加入抗TAP 单克隆抗体，离心沉淀不溶性免疫复合物，取得与TAP抗体相结合的成份。经SDS-PAGE电泳，HSP70组TAP单抗沉淀物裂解液在凝胶中显现一条分子量为70kD的条带，BSA组未见分子量为70kD的条带。鉴于TAP仅存在于细胞内质网膜上，上述结果说明：HSP70-抗原肽复合物是通过其中的HSP70与内质网膜上的TAP结合的。Anotoine［3］等证明gp96具有氨基肽酶活性，能对进入内质网的抗原肽氨基结尾进行正确修剪，使其最终适宜与MHC-Ⅰ类分子结合。如：gp96对疱状口炎病毒（vesicular stomatitis virus ，VSV）表位前体抗原肽（VSV19：含19个氨基酸）N结尾进行剪切，变成含8个氨基酸的供CD8+CTLs识别的抗原表位（VSV8）。内源性抗原加工提呈进程归纳如下：（1）内源性抗原在胞质中第一与泛素结合形成泛素化抗原。此种泛素化抗原能够伸展为线状，从而进入蛋白酶体；（2）泛素化抗原经蛋白酶体作用后，其羧基结尾的氨基酸被降解，形成初步修