Антиген — молекула, вызывающая иммунный ответ¶

Антиген (от др.-греч. ἀντί — против и γένος — происхождение) — любое вещество (обычно белок, полисахарид или нуклеиновая кислота), которое распознаётся иммунной системой и способно вызвать специфический иммунный ответ, включая выработку антител, активацию Т-лимфоцитов и формирование иммунологической памяти. Антигенность — способность молекулы связываться с антителами или рецепторами лимфоцитов и инициировать иммунный ответ.

¶Основные свойства

Антиген обладает двумя ключевыми характеристиками:

• Иммуногенность — способность индуцировать иммунный ответ (продукцию антител или активацию клеточного иммунитета).
• Специфичность — избирательное связывание только с теми антителами и рецепторами лимфоцитов, которые были выработаны против данного антигена.

Не все антигены являются иммуногенами. Вещества с низкой молекулярной массой (гаптены) сами по себе не вызывают иммунного ответа, но, связавшись с носителем (белком-переносчиком), приобретают иммуногенность.

¶Классификация

По происхождению различают:

• Аутоантигены — собственные антигены организма, в норме не вызывающие иммунного ответа; при нарушении толерантности могут стать причиной аутоиммунных заболеваний.
• Аллоантигены — антигены, различающиеся у разных особей одного вида (например, групповые антигены крови).
• Гетероантигены (чужеродные антигены) — антигены, принадлежащие другим видам: бактериям, вирусам, грибам, растениям.

По химической природе:

• Протеины — наиболее сильные иммуногены.
• Полисахариды — умеренная иммуногенность, часто вызывают ответ без участия Т-хелперов.
• Липиды и нуклеиновые кислоты — самостоятельной иммуногенностью обладают редко.

По роли в иммунном ответе:

• Т-независимые антигены — активируют В-лимфоциты без помощи Т-хелперов (полисахариды бактериальных капсул).
• Т-зависимые антигены — требуют участия Т-хелперов (большинство белковых антигенов).

¶Антигены и иммунная система

Иммунная система распознаёт антигены с помощью рецепторов. У В-лимфоцитов это BCR (B-cell receptor), у Т-лимфоцитов — TCR (T-cell receptor). Ключевое различие: В-клетки распознают антиген в его нативной (неденатурированной) форме, тогда как Т-клетки реагируют только на фрагменты антигена (пептиды), представленные на поверхности клеток молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC, в человеке — HLA).

Различают два класса MHC-молекул:

• MHC I присутствуют почти на всех клетках организма и представляют внутренние пептиды (в том числе вирусные) цитотоксическим Т-лимфоцитам (CD8+).
• MHC II экспрессируются на антигенпрезентирующих клетках (дендритных, макрофагах, B-лимфоцитах) и представляют пептиды из внеклеточного пространства Т-хелперам (CD4+).

¶Антигены патогенов

При инфекционных заболеваниях антигенами выступают компоненты возбудителя: поверхностные белки вирусов, капсульные полисахариды и белки бактерий, токсины. Организм распознаёт их как чужеродные и запускает каскад иммунных реакций. Выявление антигенов патогенов лежит в основе лабораторной диагностики: при заражении вирусом гепатита B определяют поверхностный антиген HBsAg, при ВИЧ-инфекции — антиген p24 капсида вируса.

¶Применение в медицине и биотехнологии

¶Диагностика

Выявление антигенов (антигенов патогенов, опухолевых маркёров) — основа иммунодиагностики. К распространённым методам относят иммуноферментный анализ (ИФА), иммунофлюоресценцию, иммуноблоттинг.

¶Вакцинация

Вакцины представляют собой антигены (или их гены), вводимые в организм для формирования иммунологической памяти без развития заболевания. Различают инактивированные, живые ослабленные, субъединичные, анатоксиновые и генноинженерные вакцины.

¶Пересадка органов

При трансплантации тканей определяют совместимость донора и реципиента по HLA-антигенам. Несовместимость приводит к отторжению трансплантата, поэтому подбор донора включает типирование по ключевым локусам HLA-A, HLA-B, HLA-DR.

¶Онкология

Опухолевые антигены (мутантные белки, онкофетальные антигены) изучаются как мишени для иммунотерапии, включая разработку противоопухолевых вакцин и CAR-T терапии.

¶История

Термин «антиген» был предложен в начале XX века для обозначения веществ, стимулирующих образование антител. Ключевые исследования в области антигенности были проведены в 1900-х годах; систематическое изучение MHC-системы началось в середине XX века, что заложило основу трансплантационной иммунологии.

¶Источники

• Иммунология: учебник / под ред. В. И. Пыцкого, И. Н. Николаева, А. А. Воробьёва.
• Ярилин А. А. Иммунология.
• Abbas A. K., Lichtman A. H. Cellular and Molecular Immunology.