huFcγRIII
huFcγRIII (CD16) sitoo IgG1:tä ja IgG3:a ka:lla ∼ 4 × 106 M-1 (Kurlander ja Batker, 1982), ja sitä ilmentyy makrofageissa, luonnollisissa tappajasoluissa (NK-soluissa), neutrofiileissä, eosinofiileissä ja joissakin T-soluissa (Anderson, 1989). HuFcγRIII:n Mr-arvo vaihtelee 50K:n ja 70K:n välillä (Fleit ym., 1982). NK- ja neutrofiilisolujen lyseaattien immunoprecipitaatiotutkimukset, joissa käytettiin huFcγRIII-spesifistä mAb:tä, jota seurasi deglykosylaatio ja SDS-PAGE, paljastivat näissä kahdessa solutyypissä ydinproteiineja, joiden Mr-arvot olivat erilaiset (Lanier ym., 1988). Myöhemmät cDNA-kloonauskokeet osoittivat, että NK-solu transkriboi mRNA:ta, joka eroaa neutrofiilien mRNA:sta (Scallon ym., 1989; Ueda ym., 1989; Ravetch ja Perussia, 1989; Edberg ym., 1989; Selvaraj ym., 1989). Näin ollen ainakin kaksi geeniä koodaa huFCγRIII:aa: huFcγRIII-1 neutrofiileissä ja huFcγRIII-2 NK-soluissa ja makrofageissa.
huFcγRIII-1, toisin kuin kaikki muut FcγR:t, ankkuroituu neutrofiilisolujen solukalvoon GPI-kytkennän välityksellä, ja se voidaan irrottaa solukalvosta fosfoinositoli-spesifisen fosfolipaasi C:n toimesta (Selvaraj ym, 1989; Edberg et al., 1989; Ravetch ja Perussia, 1989; Scallon et al., 1989; Ueda et al., 1989). Neutrofiilien stimulointi kemotaktisella peptidillä formyl-Met-Leu-Phe johti huFcγRIII-1:n vapautumiseen neutrofiilikalvosta (Huizinga ym., 1988). Ei ole selvää, johtuiko tämä proteolyyttisestä pilkkoutumisesta vai fosfolipaasi C:n aktivoitumisesta. Yhden aminohapon muuttaminen huFcγRIII-1:n GPI-linkitysdomeenissa johtaa proteiinin ankkuroitumiseen tansmembraanidomeeniin, jossa on lyhyt sytoplasmahäntä (Kurosaki ja Ravetch, 1989; Lanier ym., 1989a).
Kuten huFcγRII:n kohdalla, myös huFcγRIII-1:n kohdalla on olemassa kaksi allotyyppiä (NA1 ja NA2). Nämä allotyyppiset erot voivat aiheuttaa autoimmuunineutropeniaa imeväisillä (Lalezari ym., 1986). Neutrofiilien kaksi reseptorimuotoa (19 ja 21 kDa) erotettiin toisistaan deglykosyloinnin ja sitä seuranneen SDS-PAGE:n jälkeen (Edberg ym., 1989). 19 ja 21 kDa:n reseptorityyppien ilmentymismalli korreloi NA1- ja NA2-allotyyppisten merkkiaineiden ilmentymismallin kanssa. Näiden allotyyppien (NA1 ja NA2) erottaminen toisistaan oli mahdollista käyttämällä mAb:tä CLB-GRAN11 ja GRM1 (Huizinga et al., 1990a).
Suurimman osan FcγR-välitteisistä neutrofiilien toiminnoista uskotaan välittyvän huFcγRII:n kautta huolimatta siitä, että huFcγRIII-1-paikkoja on paljon enemmän, 135 000 paikkaa neutrofiiliä kohti (Fleit ym., 1982), kuin huFcγRII-paikkoja, ∼10 000 paikkaa neutrofiiliä kohti (Anderson, 1989). Anti-CE- ja anti-huFcγR-mAbien Fab-fragmenteista koostuvilla heterovasta-aineilla päällystettyjen kanan erytrosyyttien ADCC välittyi neutrofiilien sekä huFcγRII- että huFcγRIII-paikkojen kautta (Graziano ym., 1989a). Neutrofiilit eivät kuitenkaan pystyneet tappamaan anti-huFcγRIII-hybridoomasolulinjaa. Viimeaikaiset työt osoittivat, että huFcγRIII-1 voi laukaista hydrolaasien vapautumisen, mutta ei hengityspurkausta, kun se on ristisidottu (Huizinga ym., 1990b). Tämä saattaa selittää havaitun CE-solujen mutta ei hybridoomasolujen lyysin, joka välittyy huFcγRIII-1:n kautta.
HuFcγRIII-1:n suuri tiheys neutrofiileissä saattaa keskittää immuunikompleksit solun pinnalle, jossa ne voivat olla vuorovaikutuksessa huFcγRII:n kanssa ja laukaista sen. Itse asiassa tutkimukset (Looney ym., 1986b; Tetteroo ym., 1987) viittaavat siihen, että ensisijaisesti huFcγRIII osallistuu neutrofiilien kiinnittymiseen IgG-päällysteisiin erytrosyytteihin. Samoin huFcγRIII-1 oli välttämätön pienten immuunikompleksien sitoutumisessa neutrofiileihin, kun taas huFcγRII lisäsi tätä sitoutumista vain heikosti (Huizinga ym., 1989a). Tämä huFcγRIII-1:n välttämätön sitoutumistehtävä ei kuitenkaan ulottunut suuriin immuunikomplekseihin, ja paroksysmaalista yöllistä hematuriaa sairastavilla potilailla, joilla huFcγRIII-1:n määrä oli vain 10 prosenttia normaalista, oli normaali metabolinen vaste IgG-latexille (Huizinga ym., 1989a). Löytyi potilas, jolla oli systeeminen lupus erythematosus (SLE) ja joka ei ilmentänyt huFcγRIII-1:tä neutrofiileissään, mikä johtui todennäköisesti huFcγRIII-1-geenin deletoitumisesta (Clark ym., 1990). Potilaan neutrofiileillä oli kuitenkin heikentynyt kyky rosetoida IgG-päällysteisiä erytrosyyttejä, kuten aiemmissa neutrofiilien toimintaa koskevissa tutkimuksissa on esitetty (Looney ym., 1986b; Tetteroo ym., 1987). Tällä potilaalla ei kuitenkaan ollut epätavallista alttiutta bakteeri-infektioille, ja muiden GPI-sidonnaisten proteiinien ja huFcγRII:n pitoisuudet olivat normaalit. Kahdeksalla muulla SLE-diagnoosin saaneella potilaalla huFcγRIII-1:n pitoisuudet olivat normaalit. Huomattava osa (25 %) HIV-tartunnan saaneiden miesten neutrofiileistä oli negatiivisia huFcγRIII-1:n ilmentymisen suhteen, mutta muiden GPI-sidonnaisten proteiinien ja huFcγRII:n tasot olivat normaalit (Boros ym., 1990b). HuFcγRIII-negatiivinen alapopulaatio oli suurempi autoimmuunipuutosoireyhtymä (AIDS) -diagnoosin saaneilla potilailla ja HIV-tartunnan saaneilla suonensisäisten huumeiden väärinkäyttäjillä verrattuna HIV-tartunnan saaneisiin homoseksuaaleihin ja infektoitumattomiin vertailumiehiin. HuFcγRIII-1:n häviämisestä vastaavaa mekanismia ja tämän muuttuneen ilmentymisen fysiologisia seurauksia ei ole vielä tutkittu. Seerumin huFcγRIII-pitoisuuksien on raportoitu vaihtelevan aidsin kulun aikana siten, että seerumin huFcγRIII-pitoisuudet nousevat aluksi ja laskevat sitten taudin loppuvaiheessa (Khayat et al., 1990).
huFcγRIII-2:n ydinproteiinin Mr on hieman suurempi kuin huFcγRIII-1:n (∼ 24K vs. ∼ 20K), ja se on tyypin I kalvoglykoproteiini, jolla on yksi transmembraaninen domeeni ja sytoplasminen domeeni (Unkeless, 1989a). huFcγRIII-2 on makrofageissa ja NK-soluissa esiintyvä huFcγRIII:n muoto. Transmembraanidomeeni on hyvin homologinen moFcγRIIα:n ja raFc∈RI:n α-ketjun kanssa, mukaan lukien identtinen kahdeksan aminohapon venymä.
huFcγRIII-2 NK-soluissa välittää ADCC:tä ristisidonnan jälkeen (Werfel ym., 1989). Reseptorin immuunikompleksin ristisidonta indusoi myös interleukiini-2-reseptorin, IFN-γ:n ja TNF-α:n transkriptiota, jotka kaikki aktivoivat NK-solujen toimintaa (Anegon ym., 1988). Sen lisäksi, että huFcγRIII-2:n aktivoituminen NK-soluissa toimii ADCC:n laukaisijana NK-soluissa, se myös tehostaa NK-solujen Ig-riippumatonta, luonnollista tappaja-aktiivisuutta. Anti-LFA-1 (CD11a) -vasta-aineiden kyky estää NK-solujen huFcγRIII-2-välitteistä ADCC:tä viittaa siihen, että tämä adheesioreseptori osallistuu efektorisolujen ja kohdesolujen kiinnittymiseen NK-välitteisen ADCC:n aikana (Werfel ym., 1989). Vastaavasti monosyyteissä mutta ei lymfosyyteissä LFA-1:n estäminen esti ADCC:n, joka välittyy huFcγR:ien ristisidoksen kautta (Graziano ym., 1989b).
NK-solujen pienet osajoukot ilmentävät vain vähän tai eivät lainkaan huFcγRIII-2:ta (Lanier ym., 1986). HuFcγRIII:n ilmentymistaso voi merkitä NK-solulinjan eri kehitysvaiheita. Vähän tai ei-huFcγRIII-2:ta ilmentävät NK-solut lisääntyvät laajemmin vasteena rIL-2:lle (Nagler ym., 1989). Kypsin vaihe, joka perustuu vähäiseen proliferatiiviseen kykyyn, suureen runsauteen veressä ja suureen syotoksiseen potentiaaliin, koostuu runsaasti huFcγRIII-2:ta ilmentävistä NK-soluista.
Monissa tutkimuksissa on osoitettu, että pernan makrofageissa ja Kupfferin soluissa oleva huFcγRIII-2 on ensisijainen reseptori, joka vastaa suurten immuunikompleksien puhdistumisesta. Simpansseilla anti-huFcγRIII-mAb 3G8 esti in vivo sellaisten autologisten erytrosyyttien puhdistumista, jotka oli päällystetty vasta-aineella, joka oli suunnattu pientä veriryhmän antigeenia vastaan (Clarkson ym., 1986b). mAb 3G8:aa on testattu potentiaalisena terapeuttisena hoitona henkilöille, joilla on immuuni trombosyyttinen purppura, sairaus, jossa potilaat erittävät korkeita pitoisuuksia verihiutaleiden muodostumista estäviä vasta-aineita (Clarkson ym., 1986a). Yhden potilaan hoito johti trombosyyttipitoisuuksien dramaattiseen nousuun, ja ne palautuivat normaaleiksi kahdessa viikossa. Valitettavasti toinen hoito ei tuottanut yhtä dramaattista vastetta. Raportit ovat ristiriitaisia siitä, onko huFc7RIII makrofagien ADCC:n laukaiseva molekyyli. Anti-huFcγRIII mAb:n, CLB-FcR-GRAN1, lisääminen ei vähentänyt viljeltyjen monosyyttien lyttistä aktiivisuutta erytrosyyttejä vastaan, jotka oli herkistetty 4 × 104 molekyylillä erytrosyyttiä kohti erään hiiren mAb:n eri isotyyppisiä kytkentävariantteja (IgG1, IgG2a ja IgG2b) tai yhtä suuria määriä IgG3:a eri hiiren hybridoomasolulinjasta (Klaassen ym., 1990). Varmistettiin, että kokeet tehtiin alle toisen huFcγR:n maksimaalisen lytisen aktiivisuuden viljellyissä monosyyteissä, jotta mAb CLB-FcR-GRAN1:n aiheuttama inhibitio voitiin havaita. Peritoneaaliset makrofagit, jopa tuoreet monosyytit, pystyivät kuitenkin selvästi tappamaan anti-FcγRIII:n kantavan hybridoomasolulinjan (HC 3G8) (Graziano ym., 1989b). Tämä oli ensimmäinen todiste siitä, että huFcγRIII-2 voi olla toiminnallisesti havaittavissa tuoreissa monosyyteissä. Eroavaisuus tappamiskyvyssä saattaa johtua kussakin tutkimuksessa käytetyistä erilaisista kohdesoluista ja mAb:ista.
FcγR:t saattavat pahentaa FcγR:ää kantavien solujen HIV-infektiota HIV-vasta-aineiden läsnä ollessa. Makrofageissa ilmentyvä HuFcγRIII-2 välitti vasta-aineesta riippuvaa makrofagien HIV-infektion voimistumista (Homsy ym., 1989). HuFcγRIII-2:ta vastaan suunnatut vasta-aineet estivät tämän vaikutuksen, kun taas anti-huFcγRI- tai anti-huFcγRII-vasta-aineet eivät estäneet sitä. Havaintoa siitä, että HIV-1-infektio voi edetä CD4-gp120-vuorovaikutuksesta riippumatta, vahvistaa havainto siitä, että sytomegaloviruksen infektoimat fibroblastit, jotka ilmentävät viruksen koodaamaa FcγR:ää, voivat infektoitua HIV-1-immuunikomplekseilla, ja tämä infektio voidaan estää IgG-aggregaateilla (McKeating ym., 1990).