huFcγRIII
huFcγRIII (CD16) wiąże IgG1 i IgG3 z Ka wynoszącym ∼ 4 × 106 M-1 (Kurlander i Batker, 1982) i ulega ekspresji na makrofagach, komórkach naturalnych zabójców (NK), neutrofilach, eozynofilach i niektórych limfocytach T (Anderson, 1989). Mr huFcγRIII waha się między 50K a 70K (Fleit i wsp., 1982). Badania immunoprecypitacji lizatów komórek NK i neutrofili przy użyciu mAb specyficznych dla huFcγRIII, po których nastąpiła deglikozylacja i SDS-PAGE, ujawniły białka rdzeniowe o różnych wartościach Mr w tych dwóch typach komórek (Lanier i in., 1988). Późniejsze eksperymenty z klonowaniem cDNA wykazały, że komórka NK transkrybuje mRNA różniące się od tego z neutrofili (Scallon i wsp., 1989; Ueda i wsp., 1989; Ravetch i Perussia, 1989; Edberg i wsp., 1989; Selvaraj i wsp., 1989). Tak więc, co najmniej dwa geny kodują huFCγRIIIs: huFcγRIII-1 na neutrofilach i huFcγRIII-2 na komórkach NK i makrofagach.
huFcγRIII-1, w przeciwieństwie do wszystkich innych FcγRs, jest zakotwiczony w błonie komórkowej neutrofili poprzez wiązanie GPI i może być uwolniony z błony komórkowej przez fosfoinozytol-specyficzną fosfolipazę C (Selvaraj i in., 1989; Edberg i wsp., 1989; Ravetch i Perussia, 1989; Scallon i wsp., 1989; Ueda i wsp., 1989). Stymulacja neutrofili chemotaktycznym peptydem formyl-Met-Leu-Phe powodowała uwalnianie huFcγRIII-1 z błony neutrofilów (Huizinga i wsp., 1988). Nie jest jasne, czy było to spowodowane proteolitycznym rozszczepieniem, czy też aktywacją fosfolipazy C. Zmiana pojedynczego aminokwasu w domenie wiązania GPI w huFcγRIII-1 powoduje zakotwiczenie białka przez domenę tansmembranową z krótkim ogonem cytoplazmatycznym (Kurosaki i Ravetch, 1989; Lanier i in., 1989a).
Podobnie jak w przypadku huFcγRII, istnieją dwa allotypy (NA1 i NA2) dla huFcγRIII-1. Te różnice allotypowe mogą powodować neutropenię autoimmunologiczną u niemowląt (Lalezari i wsp., 1986). Dwie formy receptora (19 i 21 kDa) na neutrofilach zostały wyróżnione po deglikozylacji, a następnie SDS-PAGE (Edberg i wsp., 1989). Wzorzec ekspresji typów receptorów 19 i 21 kDa korelował z wzorcem ekspresji markerów allotypowych NA1 i NA2. Rozróżnienie pomiędzy tymi allotypami (NA1 i NA2) było możliwe przy użyciu mAbs CLB-GRAN11 i GRM1, odpowiednio (Huizinga i in., 1990a).
Uważa się, że większość funkcji neutrofili pośredniczonych przez FcγR jest przenoszona przez huFcγRII, pomimo faktu, że istnieje znacznie więcej miejsc huFcγRIII-1, 135 000 miejsc na neutrofila (Fleit i in., 1982), niż miejsc huFcγRII, ∼ 10 000 na neutrofila (Anderson, 1989). ADCC erytrocytów kurzych, opłaszczonych heteroprzeciwciałami składającymi się z fragmentów Fab mAbs anty-CE i anty-huFcγR, było mediowane zarówno przez huFcγRII, jak i huFcγRIII na neutrofilach (Graziano i in., 1989a). Jednakże neutrofile nie były w stanie zabić linii komórkowej hybridoma anty-huFcγRIII. Ostatnie prace wykazały, że huFcγRIII-1 może wywołać uwolnienie hydrolaz, ale nie wybuch oddechowy, po usieciowaniu (Huizinga i in., 1990b). Może to odpowiadać za obserwowaną lizę CE, ale nie komórek hybridoma, w której pośredniczy huFcγRIII-1.
Wysoka gęstość huFcγRIII-1 na neutrofilach może służyć do skupiania kompleksów immunologicznych na powierzchni komórki, gdzie mogą one oddziaływać z i wyzwalać huFcγRII. W rzeczywistości, badania (Looney i in., 1986b; Tetteroo i in., 1987) sugerują, że głównie huFcγRIII jest zaangażowany w przyleganie neutrofili do erytrocytów pokrytych IgG. Podobnie, huFcγRIII-1 był niezbędny do wiązania małych kompleksów immunologicznych z neutrofilami, podczas gdy huFcγRII tylko słabo wzmacniał to wiązanie (Huizinga i in., 1989a). Jednak ta istotna rola wiązania huFcγRIII-1 nie rozciągała się na duże kompleksy immunologiczne, a pacjenci z napadowym nocnym krwiomoczem, z zaledwie 10% normalnego poziomu huFcγRIII-1, mieli normalne odpowiedzi metaboliczne na IgG-latex (Huizinga i in., 1989a). Znaleziono pacjentkę z toczniem rumieniowatym układowym (SLE), która nie wykazywała ekspresji huFcγRIII-1 na swoich neutrofilach, z powodu prawdopodobnej delecji genu huFcγRIII-1 (Clark i in., 1990). Neutrofile pacjentki miały zmniejszoną zdolność do rozproszenia erytrocytów pokrytych IgG, jak sugerowały wcześniejsze badania funkcji neutrofilów (Looney i in., 1986b; Tetteroo i in., 1987). Jednak ten pacjent nie wykazywał żadnej niezwykłej podatności na infekcje bakteryjne, a poziomy innych białek związanych z GPI i huFcγRII były prawidłowe. Ośmiu innych pacjentów, u których rozpoznano SLE miało prawidłowe poziomy huFcγRIII-1. Znaczny odsetek (25%) neutrofili u mężczyzn zakażonych HIV był negatywny dla ekspresji huFcγRIII-1, ale poziomy innych białek związanych z GPI i huFcγRII były prawidłowe (Boros i in., 1990b). Subpopulacja huFcγRIII-negatywna była większa u pacjentów z rozpoznaniem autoimmunologicznego zespołu niedoboru (AIDS) i u zakażonych HIV osób dożylnie nadużywających narkotyków w porównaniu z zakażonymi HIV homoseksualistami i niezakażonymi mężczyznami z grupy kontrolnej. Mechanizm odpowiedzialny za utratę huFcγRIII-1 i fizjologiczne konsekwencje tej zmienionej ekspresji nie zostały dotychczas zbadane. Stwierdzono, że poziomy huFcγRIII w surowicy zmieniają się w przebiegu AIDS, z początkowym wzrostem i następującym po nim spadkiem poziomu huFcγRIII w końcowych stadiach choroby (Khayat i in., 1990).
huFcγRIII-2 ma Mr białka rdzeniowego nieco większe niż huFcγRIII-1 (∼ 24K w porównaniu z ∼ 20K) i jest glikoproteiną błonową typu I z pojedynczą domeną transmembranową i domeną cytoplazmatyczną (Unkeless, 1989a). huFcγRIII-2 jest formą huFcγRIII występującą na makrofagach i komórkach NK. Domena transmembranowa jest wysoce homologiczna do domeny moFcγRIIα i łańcucha α raFc∈RI, włączając w to identyczny ośmioaminokwasowy odcinek.
huFcγRIII-2 na komórkach NK pośredniczy w ADCC po sieciowaniu (Werfel i in., 1989). Sieciowanie receptora przez kompleks immunologiczny indukuje również transkrypcję receptora interleukiny-2, IFN-γ i TNF-α, z których wszystkie aktywują aktywność komórek NK (Anegon i in., 1988). Dlatego też, oprócz działania jako czynnik wyzwalający ADCC na komórkach NK, aktywacja huFcγRIII-2 na komórkach NK również potęguje niezależną od Ig aktywność komórek NK jako naturalnych zabójców. Zdolność przeciwciał anty-LFA-1 (CD11a) do hamowania indukowanego przez huFcγRIII-2 ADCC na komórkach NK sugeruje zaangażowanie tego receptora adhezyjnego w proces apozycji komórki efektorowej do komórki docelowej podczas indukowanego przez NK ADCC (Werfel i in., 1989). Podobnie, w monocytach, ale nie limfocytach, blokowanie LFA-1 hamowało ADCC, które jest pośredniczone przez krzyżowe wiązanie huFcγRs (Graziano et al., 1989b).
Małe podgrupy komórek NK wyrażają mało lub wcale huFcγRIII-2 (Lanier et al., 1986). Poziom ekspresji huFcγRIII może oznaczać różne stadia rozwojowe w linii komórek NK. Komórki NK o niskim poziomie lub nie wykazujące ekspresji huFcγRIII-2 proliferują bardziej intensywnie w odpowiedzi na rIL-2 (Nagler i in., 1989). Najbardziej dojrzałe stadium, oparte na niskiej zdolności proliferacyjnej, wysokiej liczebności we krwi i wysokim potencjale cyotoksycznym, składa się z komórek NK wykazujących obfitą ekspresję huFcγRIII-2.
W wielu badaniach wykazano, że huFcγRIII-2 na makrofagach w śledzionie i na komórkach Kupffera jest głównym receptorem odpowiedzialnym za usuwanie dużych kompleksów immunologicznych. U szympansów mAb 3G8 skierowany przeciwko huFcγRIII hamował klirens in vivo autologicznych erytrocytów pokrytych przeciwciałem skierowanym przeciwko antygenowi mniejszej grupy krwi (Clarkson i in., 1986b). mAb 3G8 był testowany jako potencjalny środek terapeutyczny dla osób z immunologiczną plamicą małopłytkową, chorobą, w której pacjenci wydzielają wysoki poziom przeciwciał przeciwpłytkowych (Clarkson i in., 1986a). Leczenie jednego pacjenta spowodowało dramatyczny wzrost poziomu płytek krwi, który powrócił do normalnego poziomu w ciągu 2 tygodni. Niestety, drugie leczenie dało znacznie mniej dramatyczną odpowiedź. Uczulenie na mAb może zmniejszać jego skuteczność.
hufcγRIII na hodowanych monocytach jest biochemicznie nie do odróżnienia od komórek NK (Klaassen et al., 1990). Doniesienia są sprzeczne co do tego, czy huFc7RIII jest cząsteczką wyzwalającą ADCC przez makrofagi. Dodanie mAb przeciwko huFcγRIII, CLB-FcR-GRAN1, nie zmniejszyło aktywności litycznej hodowanych monocytów przeciwko erytrocytom uczulonym 4 × 104 cząsteczkami na erytrocyt różnych izotypowych wariantów przełącznikowych (IgG1, IgG2a, i IgG2b) mysiej mAb lub równymi ilościami IgG3 z innej mysiej linii komórkowej hybridoma (Klaassen i in., 1990). Podjęto kroki w celu upewnienia się, że doświadczenia przeprowadzono poniżej maksymalnej aktywności litycznej innego huFcγR na hodowanych monocytach, aby można było wykryć inhibicję przez mAb CLB-FcR-GRAN1. Jednakże makrofagi otrzewnowe, nawet świeże monocyty, były wyraźnie zdolne do zabijania linii komórkowej hybridoma noszącej anty-FcγRIII (HC 3G8) (Graziano et al., 1989b). Był to pierwszy dowód na to, że huFcγRIII-2 może być funkcjonalnie wykrywalny na świeżych monocytach. Rozbieżność w zdolności zabijania może być spowodowana różnymi komórkami docelowymi i mAbs stosowanymi w każdym badaniu.
FcγRs mogą nasilać infekcję HIV komórek posiadających FcγR w obecności przeciwciał anty-HIV. HuFcγRIII-2 wyrażony na makrofagach pośredniczył w zależnym od przeciwciał nasileniu zakażenia HIV makrofagów (Homsy i in., 1989). Przeciwciała skierowane przeciwko huFcγRIII-2 blokowały ten efekt, podczas gdy przeciwciała anty-huFcγRI lub anty-huFcγRII nie. Obserwacja, że infekcja HIV-1 może przebiegać niezależnie od interakcji CD4-gp120 jest wzmocniona przez spostrzeżenie, że fibroblasty zakażone wirusem cytomegalii, wykazujące ekspresję kodowanego wirusowo FcγR, mogą być zakażone kompleksami immunologicznymi HIV-1, a infekcja ta może być blokowana przez agregaty IgG (McKeating i in., 1990).
.