huFcγRIII
huFcγRIII (CD16) lega IgG1 e IgG3 con una Ka di ∼ 4 × 106 M-1 (Kurlander e Batker, 1982) ed è espresso su macrofagi, cellule natural killer (NK), neutrofili, eosinofili e alcune cellule T (Anderson, 1989). Il Mr di huFcγRIII varia tra 50K e 70K (Fleit et al, 1982). Studi di immunoprecipitazione di lisati di cellule NK e neutrofile usando un mAb specifico per huFcγRIII seguito da deglicosilazione e SDS-PAGE hanno rivelato proteine del nucleo di diversi valori Mr nei due tipi di cellule (Lanier et al., 1988). Successivi esperimenti di clonazione del cDNA hanno dimostrato che la cellula NK trascrive un mRNA distinto da quello dei neutrofili (Scallon et al., 1989; Ueda et al., 1989; Ravetch e Perussia, 1989; Edberg et al., 1989; Selvaraj et al., 1989). Così, almeno due geni codificano huFCγRIIIs: huFcγRIII-1 sui neutrofili e huFcγRIII-2 sulle cellule NK e sui macrofagi.
huFcγRIII-1, a differenza di tutti gli altri FcγRs, è ancorato alla membrana cellulare dei neutrofili tramite un legame GPI e può essere rilasciato dalla membrana cellulare da una fosfoinositolo-specifica fosfolipasi C (Selvaraj et al, 1989; Edberg et al., 1989; Ravetch e Perussia, 1989; Scallon et al., 1989; Ueda et al., 1989). La stimolazione dei neutrofili con il peptide chemiotattico formyl-Met-Leu-Phe ha portato al rilascio di huFcγRIII-1 dalla membrana dei neutrofili (Huizinga et al., 1988). Se questo fosse dovuto alla scissione proteolitica o all’attivazione di una fosfolipasi C non è chiaro. L’alterazione di un singolo aminoacido nel dominio di collegamento GPI di huFcγRIII-1 risulta nell’ancoraggio della proteina da un dominio tansmembrana con una breve coda citoplasmatica (Kurosaki e Ravetch, 1989; Lanier et al., 1989a).
Come per huFcγRII, esistono due allotipi (NA1 e NA2) per huFcγRIII-1. Queste differenze allotipiche possono causare neutropenia autoimmune nei neonati (Lalezari et al., 1986). Due forme di recettore (19 e 21 kDa) sui neutrofili sono state distinte dopo la deglicosilazione seguita da SDS-PAGE (Edberg et al., 1989). Il modello di espressione dei tipi di recettore da 19 e 21 kDa era correlato al modello di espressione dei marcatori allotipici NA1 e NA2. La discriminazione tra questi allotipi (NA1 e NA2) è stata possibile usando i mAbs CLB-GRAN11 e GRM1, rispettivamente (Huizinga et al, 1990a).
Si ritiene che la maggior parte delle funzioni dei neutrofili mediate da FcγR siano trasdotte da huFcγRII nonostante il fatto che ci siano molti più siti huFcγRIII-1, 135.000 siti per neutrofilo (Fleit et al., 1982), che siti huFcγRII, ∼10.000 per neutrofilo (Anderson, 1989). L’ADCC di eritrociti di pollo, rivestiti con eteroanticorpi composti da frammenti Fab di mAbs anti-CE e anti-huFcγR, è stata mediata sia attraverso huFcγRII che huFcγRIII sui neutrofili (Graziano et al., 1989a). Tuttavia, i neutrofili non potevano uccidere una linea cellulare di ibridoma anti-huFcγRIII. Un lavoro recente ha dimostrato che huFcγRIII-1 può innescare il rilascio di idrolasi, ma non un burst respiratorio, dopo essere stato cross-linkato (Huizinga et al., 1990b). Questo può spiegare la lisi osservata di CEs ma non di cellule di ibridoma mediata attraverso huFcγRIII-1.
L’alta densità di huFcγRIII-1 sui neutrofili può servire a concentrare i complessi immunitari sulla superficie cellulare dove possono interagire con e innescare huFcγRII. Infatti, gli studi (Looney et al., 1986b; Tetteroo et al., 1987) suggeriscono che principalmente huFcγRIII è coinvolto nell’adesione dei neutrofili agli eritrociti rivestiti di IgG. Allo stesso modo, huFcγRIII-1 era essenziale per il legame di piccoli immunocomplessi ai neutrofili, mentre huFcγRII migliorava solo debolmente questo legame (Huizinga et al., 1989a). Tuttavia, questo ruolo di legame essenziale di huFcγRIII-1 non si estendeva ai grandi complessi immunitari, e i pazienti con ematuria parossistica notturna, con solo il 10% dei livelli normali di huFcγRIII-1, avevano risposte metaboliche normali a IgG-latex (Huizinga et al., 1989a). È stata trovata una paziente con lupus eritematoso sistemico (SLE) che non esprimeva huFcγRIII-1 sui suoi neutrofili, a causa di una probabile delezione del gene huFcγRIII-1 (Clark et al., 1990). I neutrofili della paziente avevano una ridotta capacità di rosettare gli eritrociti rivestiti di IgG, come suggerito da studi precedenti sulla funzione dei neutrofili (Looney et al., 1986b; Tetteroo et al., 1987). Tuttavia, questo paziente non ha mostrato alcuna suscettibilità insolita alle infezioni batteriche, e i livelli di altre proteine legate a GPI e huFcγRII erano normali. Otto altri pazienti con diagnosi di SLE avevano livelli normali di huFcγRIII-1. Una percentuale sostanziale (25%) di neutrofili in uomini con infezione da HIV era negativa per l’espressione di huFcγRIII-1, ma i livelli di altre proteine legate a GPI e huFcγRII erano normali (Boros et al., 1990b). La sottopopolazione huFcγRIII-negativa era maggiore nei pazienti con diagnosi di sindrome da deficienza autoimmune (AIDS) e nei tossicodipendenti per via endovenosa infettati dall’HIV rispetto agli omosessuali infettati dall’HIV e ai maschi di controllo non infettati. Il meccanismo responsabile della perdita di huFcγRIII-1 e le conseguenze fisiologiche di questa espressione alterata non sono ancora state esaminate. I livelli di huFcγRIII nel siero sono riportati per variare durante il corso dell’AIDS, con un aumento iniziale e una successiva diminuzione dei livelli sierici di huFcγRIII nelle fasi terminali della malattia (Khayat et al., 1990).
huFcγRIII-2 ha un Mr della proteina del nucleo leggermente più grande di quello di huFcγRIII-1 (∼ 24K contro ∼ 20K) ed è una glicoproteina di membrana di tipo I con un singolo dominio transmembrana e un dominio citoplasmatico (Unkeless, 1989a). huFcγRIII-2 è la forma di huFcγRIII trovata su macrofagi e cellule NK. Il dominio transmembrana è altamente omologo a quello di moFcγRIIα e alla catena α di raFc∈RI, compreso un identico tratto di otto amminoacidi.
huFcγRIII-2 sulle cellule NK media ADCC dopo cross-linking (Werfel et al., 1989). Il cross-linking del complesso immunitario del recettore ha anche indotto la trascrizione del recettore dell’interleuchina-2, IFN-γ e TNF-α, che attivano l’attività delle cellule NK (Anegon et al., 1988). Quindi, oltre ad agire come un trigger per l’ADCC sulle cellule NK, l’attivazione di huFcγRIII-2 sulle cellule NK potenzia anche l’attività di killer naturale indipendente dalle Ig delle cellule NK. La capacità degli anticorpi anti-LFA-1 (CD11a) di inibire l’ADCC mediata da huFcγRIII-2 da parte delle cellule NK suggerisce il coinvolgimento di questo recettore di adesione nell’apposizione tra cellule effettrici e cellule bersaglio durante l’ADCC mediata da NK (Werfel et al., 1989). Allo stesso modo, nei monociti ma non nei linfociti, il blocco di LFA-1 ha inibito l’ADCC che è mediata attraverso il cross-linking di huFcγRs (Graziano et al., 1989b).
Piccoli sottoinsiemi di cellule NK esprimono poco o niente huFcγRIII-2 (Lanier et al., 1986). Il livello di espressione di huFcγRIII può significare diversi stadi di sviluppo nel lignaggio delle cellule NK. Le cellule NK a basso livello o che non esprimono huFcγRIII-2 proliferano più estesamente in risposta a rIL-2 (Nagler et al., 1989). Lo stadio più maturo, basato sulla bassa capacità proliferativa, l’alta abbondanza nel sangue e l’alto potenziale citotossico, consiste in cellule NK che esprimono abbondantemente huFcγRIII-2.
Diversi studi hanno dimostrato che huFcγRIII-2 sui macrofagi della milza e sulle cellule di Kupffer è il recettore primario responsabile della clearance dei grandi complessi immunitari. Negli scimpanzé, il mAb 3G8 anti-huFcγRIII ha inibito la clearance in vivo di eritrociti autologhi rivestiti di anticorpi diretti contro un antigene minore del gruppo sanguigno (Clarkson et al., 1986b). Il mAb 3G8 è stato testato come potenziale trattamento terapeutico per individui con porpora trombocitica immune, una malattia in cui i pazienti secernono alti livelli di anticorpi antipiastrine (Clarkson et al., 1986a). Il trattamento di un paziente ha portato a un drammatico aumento dei livelli di piastrine, tornando a livelli normali entro 2 settimane. Sfortunatamente, un secondo trattamento diede una risposta molto meno drammatica. La sensibilizzazione al mAb murino può ridurre la sua efficacia.
hufcγRIII sui monociti coltivati è biochimicamente indistinguibile da quello delle cellule NK (Klaassen et al., 1990). I rapporti sono in conflitto sul fatto che huFc7RIII sia una molecola di innesco per ADCC da parte dei macrofagi. L’aggiunta di un mAb anti-huFcγRIII, CLB-FcR-GRAN1, non ha ridotto l’attività litica dei monociti in coltura contro gli eritrociti sensibilizzati con 4 × 104 molecole per eritrocita di diverse varianti isotipiche (IgG1, IgG2a e IgG2b) di un mAb murino o quantità uguali di una IgG3 da una diversa linea cellulare di ibridoma murino (Klaassen et al., 1990). Sono state prese misure per essere sicuri che gli esperimenti fossero fatti al di sotto della massima attività litica dell’altro huFcγR sui monociti in coltura per essere in grado di rilevare l’inibizione dal mAb CLB-FcR-GRAN1. Tuttavia, i macrofagi peritoneali, anche i monociti freschi, erano chiaramente in grado di uccidere una linea cellulare di ibridoma anti-FcγRIII (HC 3G8) (Graziano et al., 1989b). Questa è stata la prima prova che huFcγRIII-2 può essere funzionalmente rilevabile sui monociti freschi. La discrepanza nella capacità di uccidere può essere dovuta alle diverse cellule bersaglio e agli mAbs utilizzati in ogni studio.
FcγRs può esacerbare l’infezione da HIV delle cellule con FcγR in presenza di anticorpi anti-HIV. HuFcγRIII-2 espresso sui macrofagi ha mediato il potenziamento anticorpo-dipendente dell’infezione da HIV dei macrofagi (Homsy et al., 1989). Gli anticorpi diretti contro huFcγRIII-2 hanno bloccato questo effetto, mentre gli anticorpi anti-huFcγRI o anti-huFcγRII no. L’osservazione che l’infezione da HIV-1 può procedere indipendentemente dall’interazione CD4-gp120 è rafforzata dall’osservazione che i fibroblasti infettati da citomegalovirus, che esprimono un FcγR codificato viralmente, possono essere infettati da immunocomplessi HIV-1, e questa infezione può essere bloccata da aggregati IgG (McKeating et al., 1990).