CD31: az endotélsejtek markerén túl

A CD31 egy 130 kDa-os trombocita-endotélsejt (EC) adhéziós molekula, amelyet eredetileg EC-kből és vérlemezkékből1 , később pedig vérleukocitákból azonosítottak.2. Az érett CD31 egy rövid NH2-terminális peptidet tartalmaz, amelyet hat C2-típusú immunglobulin (Ig) domén követ, amelyeket a sejteken kívül két konzervált ciszteinmaradvány3 , egy 19 aa méretű transzmembrán domén és egy 118 aa méretű citoplazmatikus farok, amely két immunotyrozin alapú gátló motívumot (ITIM)4 tartalmaz, amelyek az intracelluláris jelátvitelt közvetítik (1. ábra). Bár a CD31-et eredetileg a sejtadhéziós molekulák közé sorolták,3 későbbi tanulmányok szerint a CD31 a sejt-sejt kölcsönhatás során a transzhomofil CD31-be való bekapcsolódáskor downstream gátló jelátvitelt4 vált ki.5 A CD31 jelátvitel részt vesz a leukociták leválásának, a T-sejtek aktiválódásának, a vérlemezkeaktivációnak és az angiogenezisnek a szabályozásában, amelyek mind kritikus szerepet játszanak az ateroszklerózis és a hasi aorta aneurizmák (AAA) patogenezisében.

1. ábra

CD31 fehérje domének és a hozzájuk tartozó sejtfunkciók. Ig, immunglobulin; aa, aminosav; ITIM, immunotyrozin alapú gátló motívum; SHP2, Src homológia-2 foszfatáz; Y, tirozin.

1. ábra

CD31 fehérje domének és a megfelelő sejtfunkciók. Ig, immunglobulin; aa, aminosav; ITIM, immunotyrozin alapú gátló motívum; SHP2, Src homológia-2 foszfatáz; Y, tirozin.

Fornasa és mtsai.6 ateroszklerózisra hajlamos apolipoprotein-E-hiányos (Apoe-/-) egerek segítségével kimutatták, hogy az aa551-574 – egy szintetikus peptid, amely az Ig-domén 6 karboxil-terminális részén helyezkedik el (1. ábra) – elnyomja az angiotenzin II (Ang-II) perfúzióval kiváltott AAA-kat és az ateroszklerózist. Ez a peptid csökkentette az ateroszklerotikus léziót és a periaorta leukocita infiltrációt, valamint növelte a kollagén lerakódását az aorta gyökér ateroszklerotikus plakkokban és a hasi aortában. Bár a CD31-et általában EK-markerként használjuk az angiogenezis kimutatására az ateroszklerotikus és AAA-elváltozásokban, más sejtekben való kifejeződése bonyolulttá teszi a patobiológiáját. Bizonyos környezetben a sejtek a CD31 különböző formáit expresszálhatják, amelyek különböző funkciókat töltenek be. A CD31 egyes doménjei (1. ábra) eltérő szerepet játszanak a sejtekben, valamint az érrendszeri és egyéb gyulladásos betegségek kialakulásában. A CD31 például elveszíti intercelluláris csomópontok közötti expressziós mintázatát, miután az EC-k gyulladásos citokineknek vannak kitéve. A neutrofilek elveszítik a CD31 felszíni expresszióját in vitro transzendotheliális migrációt vagy extravasációt követően a súlyos kombinált immunhiányos egerekbe transzplantált humán bőrben.7,8 Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a CD31 az 5. és 6. domén között hasad, és elsősorban tenyésztett humán T-sejtekben vagy T-sejtvonalakban a médiumba szekretálódik, ezáltal fokozva a T-sejtek aktivációját.9 A CD31 jelátvitel hiánya fokozza a T-sejtek aktivációját10 és növeli a T-sejtek beszivárgását az ateroszklerotikus artériákba.11 Ezért a CD31 extracelluláris doménjeinek legalább néhány része szükséges a CD31 jelátviteléhez és a T-sejtek aktivációjának elfojtásához, amelyek az ateroszklerózis és az AAA kialakulása során elveszhetnek. Fornasa és munkatársai6 valóban kimutatták, hogy az egér ateroszklerotikus léziókból, illetve az ateroszklerózisban vagy AAA-ban szenvedő egerek perifériás véréből származó CD4+ T-sejtekből hiányzik az extracelluláris CD31. Az emberből vagy egerekből származó exogén CD31 peptid aa551-574 (1. ábra) a humán T-sejtes immunválaszok dózisfüggő szuppresszióját mutatta.9In vitro az aa551-574 elnyomta a CD3 és CD28 keresztkötés indukálta egér lépsejtek intracelluláris Ca2+ mobilizációját. A késleltetett túlérzékenység egérmodelljében ez a peptid csökkentette a 2-klór-3-nitrobenzol által kiváltott fülvastagságot.9 A Fornasa és munkatársai tanulmányában szereplő csökkent ateroszklerózis és AAA tehát az aa551-574 T-sejtes immunválaszok elnyomásában való részvételéből eredhet. Bár az aa551-574 nem befolyásolta a keringő vérsejtek teljes számát, csökkentette a CD69+ aktivált T-sejtek és a gyulladásos citokinszekréciót, és kölcsönösen növelte a perifériás CD4+CD25+FoxP3+ szabályozó T-sejtek számát.6

A Fornasa és munkatársai tanulmánya a CD31-nek az ateroszklerózisban és az AAA-ban betöltött szerepére összpontosít, de a CD31 más, T-sejtekkel összefüggő emberi betegségekhez is hozzájárulhat, és bármely CD31-expresszáló sejtre hatással lehet. Fornasa és munkatársai a CD31 peptid aa551-574-gyel csökkentették a CD4+-specifikus immunválaszokat az oxidált alacsony sűrűségű lipoproteinnel (oxLDL) szemben – ez egy olyan autoantigén, amely csökkenti az extracelluláris CD31-et, egyidejűleg a szupernátriumban lévő oldható CD31 növekedésével a tenyésztett CD4+ T-sejtekben,9 ami arra utal, hogy a CD31 részt vesz a T-sejtes autoimmunitásban. Az ateroszklerotikus plakkokban és az aneurizmás periaortában a CD31 peptid a makrofágokat is célba veszi, ami csökkent intracelluláris proteáz expresszióhoz és a makrofág citokinek és kemokinek (pl. IL6, MCP-1, MIP-1α és MIP-1β) csökkent aktivitásához és felszabadulásához vezet.6 A makrofágok valószínűleg a leggyakoribb gyulladásos sejtek az ateroszklerotikus és AAA elváltozásokban. Bár azt nem vizsgálták, hogy a CD31 expressziója a makrofágokon12 megváltozik-e Ang-II perfúzió és az ateroszklerózis és az AAA beindulása esetén, az aa551-574 in situ célzás a makrofágokon in vivo és a makrofág aktivitás hatékony gátlása in vitro kiterjeszti a CD31 patobiológiáját erre a gyakori gyulladásos sejttípusra, amely a legtöbb, ha nem az összes emberi gyulladásos betegségben szerepet játszik.

A CD31 T-sejt-aktivációban betöltött szerepét korábban a trombózisban, az ateroszklerózisban, az AAA-kban és számos más gyulladásos betegségben, sőt az öregedésben is kimutatták. A CD31-hiányos egerek hajlamosak atherosclerosis, arthritis és kísérletes autoimmun encephalomyelitis kialakulására. Az emberi vérben mind a CD4+, mind a CD8+ T-sejtek elvesztik a CD31-et az öregedéssel, és ezzel párhuzamosan nő a trombózis kockázata.13 Idősebb Apoe-/- egerekben (mindkét nemben) a CD4+CD31+ sejtek száma az aortagyökér-elváltozásokban vagy a keringésben háromszor alacsonyabb a trombusos egerekben, mint a trombus nélküliekben. Amikor Apoe-/- egereket immunizáltak minimálisan módosított LDL-lel, a lépből származó CD4+CD31- sejtek kétszer olyan gyorsan proliferáltak, mint a CD4+CD31+ sejtek.11 Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy a trombózis csökkenti a CD31 expresszióját, ezáltal fokozza a T-sejtek proliferációját. Emberekben a perifériás CD4+CD31+ és CD8+CD31+ sejtek száma jelentősen csökken AAA-s betegeknél, a CD4+CD31- és CD8+CD31- sejtek kölcsönös növekedése mellett. A perifériás CD4+CD31- sejtek száma pozitívan korrelál (R= 0,324, P < 0,01), míg a CD8+CD31+ sejtek száma negatívan korrelál (R=0,244, P<0,05) az AAA keresztmetszeti felszínével.14 Fornasa és mtsi.6 kísérletes AAA és ateroszklerózis esetén ugyanazokat a megfigyeléseket mutatta be, mint az embernél.14 Az intakt CD31 expresszió hiánya az immunszuppresszív aktivitás elvesztésével, valamint az ateroszklerózis és az AAA-k fokozott előfordulási gyakoriságával jár együtt emberben és egerekben.

Az ugyanezen csoport vizsgálatai ellentmondásos megfigyeléseket tártak fel. Nőstény Apoe-/- egerekben a CD31 teljes extracelluláris részének intramuszkuláris géntranszferje, illetve az Ig-domének 1-2. részének hiánya esetén különböző fenotípusok alakultak ki. Hat hónap elteltével a teljes CD31 extracelluláris részt tartalmazó DNS-konstrukciót kapott egerek szignifikánsan csökkent ateroszklerotikus lézió mérete, az intraplaque fibrinlerakódás és a Th1.2+ T-sejtek infiltrációja, a perifériás aktivált T-sejtek (CD3+CD4+CD69+) száma és a lép T-sejt-proliferációja azokhoz képest, amelyeket az 1-2 Ig-domént hiányzó DNS-konstrukcióval vagy csak járművel kezeltek.15 Ezek a megfigyelések közvetve arra utalnak, hogy az Ig-domének 1-2 segítenek a T-sejt-aktiváció és az ateroszklerózis szabályozásában, míg az aa551-574 peptidet tartalmazó Ig-domén 6 jelenléte nem elegendő a T-sejtek aktivitásának elfojtásához. Lehetséges, hogy az 1-2 Ig-domén szükséges a CD31 transzhomofil kölcsönhatásának közvetítéséhez az intakt CD31-et expresszáló sejteken.5 Ezzel szemben a csonka CD31-et expresszáló sejteken – mint például a T-sejtek és az ateroszklerotikus és AAA-elváltozásokból származó makrofágok – az Ig-domén 6 megmaradt juxtamembrán extracelluláris fragmentuma a leukocitákon a CD31 aktiváció indukálta leválását követően exponálódik. Meghatározatlan molekuláris mechanizmusokkal az aa551-574 peptid helyreállíthatja a CD31/SHP2 gátló útvonalat, amelyet egyébként a transzhomofil 1-2 Ig-domének CD31-leválással járó elvesztése érvénytelenített. Fornasa és munkatársai tanulmánya ennek a peptidnek a terápiás alkalmazását javasolja kísérletes ateroszklerózisban és AAA-kban.

érdekellentét: nincs bejelentve.

1

van Mourik
JA

,

Leeksma
OC

,

Reinders
JH

,

de Groot
PG

,

Zandbergen-Spaargaren
J

.

Vaszkuláris endotélsejtek szintetizálnak egy plazmamembrán fehérjét, amely megkülönböztethetetlen a trombocita membrán glikoprotein IIa-tól

,

J Biol Chem

,

1985

, vol.

260

(pg.

11300

11306

)

2

Stockinger
H

,

Gadd
SJ

,

Eher
R

,

Majdic
O

,

Schreiber
W

,

Kasinrerk
W

, et al.

Molecular characterization and functional analysis of the leukocyte surface protein CD31

,

J Immunol

,

1990

, vol.

145

(pg.

3889

3897

)

3

Newman
PJ

,

Berndt
MC

,

Gorski
J

,

White
GC

2nd

,

Lyman
S

,

Paddock
C

, et al.

PECAM-1 (CD31) klónozása és kapcsolata az immunglobulin génszupercsalád adhéziós molekuláival

,

Science

,

1990

, vol.

247

(pg.

1219

1222

)

4

Newman
PJ

.

Switched at birth: a new family for PECAM-1

,

J Clin Invest

,

1999

, vol.

103

(pg.

5

9

)

5

Newton
JP

,

Buckley
CD

,

Jones
EY

,

Simmons
DL

.

Residues on both faces of the first immunoglobulin fold contribute to homophilic binding sites of PECAM-1/CD31

,

J Biol Chem

,

1997

, vol.

272

(pg.

20555

20563

)

6

Fornasa
G

,

Clement
M

,

Groyer
E

,

Gaston
AT

,

Khallou-Laschet
J

,

Morvan
M

, et al.

A CD31-derived peptide prevents angiotensin II-indukált atherosclerosis progression and aneurysm formation

,

Cardiovasc Res

,

2012

, vol.

94

(pg.

30

37

)

7

Romer
LH

,

McLean
NV

,

Yan
HC

,

Daise
M

,

Sun
J

,

DeLisser
HM

.

IFN-gamma és TNF-alfa indukálja a PECAM-1 (CD31) redisztribúcióját a humán endotélsejteken

,

J Immunol

,

1995

, vol.

154

(pg.

6582

6592

)

8

Christofidou-Solomidou
M

,

Nakada
MT

,

Williams
J

,

Muller
WA

,

DeLisser
HM

.

Neutrofil vérlemezke-endothelsejt adhéziós molekula-1 részt vesz a neutrofil rekrutációban gyulladásos helyeken és leukocita extravazációt követően down-regulálódik

,

J Immunol

,

1997

, vol.

158

(pg.

4872

4878

)

9

Fornasa
G

,

Groyer
E

,

Clement
M

,

Dimitrov
J

,

Compain
C

,

Gaston
AT

, et al.

TCR stimuláció hajtja az ITIM receptor CD31

hasítását és leválását

,

J Immunol

,

2010

, vol.

184

(pg.

5485

5492

)

10

Torimoto
Y

,

Rothstein
DM

,

Dang
NH

,

Schlossman
SF

,

Morimoto
C

.

CD31, a szuppresszor vonalba tartozó CD4 sejtek új sejtfelszíni markere, amely nem változik az aktivációs állapottól

,

J Immunol

,

1992

, vol.

148

(pg.

388

396

)

11

Caligiuri
G

,

Groyer
E

,

Khallou-Laschet
J

,

Al Haj Zen
A

,

Sainz
J

,

Urbain
D

stb.

Reduced immunoregulatory CD31+ T cells in the blood of atherosclerotic mice with plaque thrombosis

,

Arterioscler Thromb Vasc Biol

,

2005

, vol.

25

(pg.

1659

1664

)

12

McKenney
JK

,

Weiss
SW

,

Folpe
AL

.

D31 expresszió intratumorális makrofágokban: egy lehetséges diagnosztikai csapda

,

Am J Surg Pathol

,

2001

, vol.

25

(pg.

1167

1173

)

13

Gomez
I

,

Hainz
U

,

Jenewein
B

,

Schwaiger
S

,

Wolf
AM

,

Grubeck-Loebenstein
B

.

Changes in the expression of CD31 and CXCR3 in CD4+ naïve T cells in elderly persons

,

Mech Ageing Dev

,

2003

, vol.

124

(pg.

395

402

)

14

Caligiuri
G

,

Rossignol
P

,

Julia
P

,

Groyer
E

,

Mouradian
D

,

Urbain
D

, et al.

Reduced immunoregulatory CD31+ T cells in patients with atherosclerotic abdominal aortic aneurysm

,

Arterioscler Thromb Vasc Biol

,

2006

, vol.

26

(pg.

618

623

)

15

Groyer
E

,

Nicoletti
A

,

Ait-Oufella
H

,

Khallou-Laschet
J

,

Varthaman
A

,

Gaston
AT

, et al.

Atheroprotective effect of CD31 receptor globulin through enrichment of circulating regulatory T-cells

,

J Am Coll Cardiol

,

2007

, vol.

50

(pg.

344

350

)

Autori megjegyzések

A cikkben kifejtett vélemény nem feltétlenül a Cardiovascular Research szerkesztőségének vagy az Európai Kardiológiai Társaságnak a véleménye.

.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.