Class Switching and Affinity Maturation
ภาพจาก http://images.slideplayer.com/16/5212722/slides/slide_75.jpg
หลังจากที่ CD4+ T cell ได้เข้ามาช่วย B cell ของเราให้โตและไม่ตายแล้ว มันยังสามารถ unlock ความสามารถอื่นๆ ของ B cell ได้อีกด้วย โดยหนึ่งในนั้นคือกระบวนการที่เรียกว่า class switching
แล้วมันคืออะไร? ก่อนอื่นก็ต้องมาดูโครงสร้างของ antibody กันก่อน โดย antibody จะประกอบไปด้วย protein สองชนิด คือ heavy chain และ light chain ที่มาเชื่อมกัน
ทีนี้ heavy chain จะแบ่งได้เป็นสองช่วง คือ บริเวณที่หลากหลาย (variable) กับบริเวณที่คงที่ (constant) ซึ่ง variable region จะเป็นบริเวณที่จับกับ antigen และเป็นส่วนที่ B cell แต่ละเซลล์มีไม่เหมือนกัน
แล้วส่วน constant จะมีไว้ทำไม? มีเพื่อเป็นสัญญาณบอกให้เซลล์อื่นๆ รู้ว่าโมเลกุลนี้คือ antibody ถ้าไม่มี constant region เหลือแค่ variable region เนื่องจากลำดับกรดอะมิโนจะมีความหลากหลายมาก ร่างกายก็จะไม่รู้เลยว่าโปรตีนนี้คืออะไร แล้ว constant region เป็นตัวกำหนดความสามารถของ antibody
เราสามารถแบ่งชนิด antibody ตาม constant region ได้ 5 ชนิด
ซึ่ง class switching คือกระบวนการที่ B cell เปลี่ยนการแสดงออก antibody ชนิดหนึ่งไปเป็น antibody อีกชนิดหนึ่งครับ (เปลี่ยน constant แต่ variable เหมือนเดิม)
ทำไมต้องเปลี่ยน? เพราะว่า antibody แต่ละชนิดมีความสามารถไม่เหมือนกัน เหมาะกับสถานการณ์แตกต่างกันออกไป
ขอยกตัวอย่างกรณีหนึ่งที่น่าจะเห็นชัดที่สุดนะครับ
หากเรามองการตอบสนองของร่างกายต่อเชื้อแบคทีเรีย จะพบว่ามีการสร้าง IgM ออกมาก่อน หลังจากนั้นก็จะค่อยๆ เปลี่ยนเป็น IgG (antibody คนละชนิด)
IgM เป็น antibody ชนิดแรกที่ B cell สามารถปล่อยออกมาได้ คือ activate แล้วปล่อยออกมาได้เลย ไม่จำเป็นต้องให้ T cell มาช่วย แต่ affinity ต่อเป้าหมายยังไม่ค่อยดี เพราะเป็นการสุ่มมาแล้วบังเอิญจับได้
เพื่อเป็นการชดเชย affinity ที่ยังต่ำอยู่ IgM จึงจำเป็นต้องเป็น pentamer หรือเป็น antibody 5 ตัวมาต่อกันคล้ายๆ รูปดาว
ทำให้ IgM หนึ่งโมเลกุลสามารถจับ antigen ได้สิบตัว ซึ่งจะทำให้ IgM จับกับ antigen ที่อยู่บนพื้นผิว หรือมีโครงสร้างซ้ำๆ กันได้แน่นขึ้น เพราะโอกาสที่ binding site ทั้ง 10 จะหลุดพร้อมกันก็น้อยกว่า ซึ่งความแรงในการจับของทุก binding site เรียกว่า avidity
ข้อดีอีกอันก็คือจะสามารถเอา antigen หลายๆ ตัวมารวมเป็นก้อน เพื่อให้ macrophage กินเข้าไปรวดเดียวได้
หลังจากนั้น พอถูก T cell กระตุ้น; B cell ก็จะเริ่มเกิด class switching ขึ้น โดยส่วนใหญ่จะกลายเป็น IgG ที่มีความสามารถมากขึ้น (เพราะว่าก้น (Fc region) ของ IgG นั้นไม่มีอะไรมาจับ เลยทำให้เกิด ADCC หรือเรียก macrophage มา phagocytose antigen ได้)
แต่ affinity ต่อเป้าหมายยังไม่ดี แล้วตัด binding site เหลือแค่สอง ยิ่งจับไม่ได้เข้าไปใหญ่ ดังนั้น B cell ก็เลยมีกลไกที่เรียกว่า somatic hypermutation
ตามชื่อเลยครับ B cell จะทำให้เกิด error ใน DNA ในปริมาณที่สูงกว่าปกติมาก ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงในยีน antibody; พอ B cell เพิ่มจำนวนไปเรื่อยๆ เซลล์แต่ละเซลล์ก็จะสร้าง antibody ที่คล้ายๆ กับของเดิม แต่ไม่ได้เหมือนกัน
หาก B cell ตัวหนึ่ง mutate แล้วจับกับเป้าหมายได้ดีกว่า B cell นั้นๆ ก็จะถูกกระตุ้นมากกว่า และโตได้มากกว่า (เกิด clonal selection นั่นเอง)
ซึ่งกลไกทั้งหมดนี้รวมๆ กันเรียกว่า affinity maturation หรือการเพิ่ม affinity ต่อ antigen ครับ ผลที่ได้คือ antibody ที่จับเป้าหมายได้ดีขึ้น มีประสิทธิภาพมากขึ้น
สรุปก็คือ ตอนแรกร่างกายต้องสร้าง IgM ออกมาก่อน เพราะว่า affinity ยังไม่ดี เลยอาศัย avidity ช่วยเอา (IgM เป็น pentamer) พอเวลาผ่านไป ก็จะเริ่มการ class switching เป็น IgG ที่มีความสามารถมากขึ้น แต่ก็ต้องการ affinity ที่สูงขึ้น ซึ่ง B cell แก้ปัญหาโดยการใช้ somatic hypermutation เพื่อ "มั่วจนกว่าจะได้" ครับผม
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
