《抗原的加工与递呈》课件

抗原的加工与递呈免疫系统是人体抵抗病原体的重要防线，而抗原的加工与递呈则是启动特异性免疫应答的关键环节通过这一精密复杂的过程，免疫系统能够识别、处理并有效应对各种病原体入侵在接下来的课程中，我们将深入探讨抗原加工与递呈的分子机制、参与的细胞类型以及在免疫防御中的重要作用了解这一过程不仅有助于理解免疫系统的工作原理，也为疫苗开发、免疫治疗等临床应用提供理论基础课程目标基础概念掌握细胞类型辨析深入了解抗原加工与递呈在全面掌握树突状细胞、巨噬免疫反应中的核心地位，理细胞和细胞等主要抗原递B解其如何连接先天性免疫与呈细胞的特征与功能差异适应性免疫反应分子机制理解系统分析类和类分子的结构特点和功能差异，理解它们在MHC I II不同抗原递呈途径中的作用什么是抗原递呈？概念定义生物学意义抗原递呈是将抗原物质经过处理后，以肽段形式结合到主要抗原递呈使得免疫系统能够区分自己与非己，有效识别组织相容性复合体（）分子上，并呈现给淋巴细胞进并清除病原体同时避免对自身组织的攻击它是连接非特异MHC T行识别的过程这一过程是细胞激活的先决条件，也是启性先天免疫和特异性适应性免疫的桥梁，确保免疫系统的精T动特异性免疫反应的关键步骤确性和有效性抗原递呈的重要性防御病原体激活特异性免疫应答维持免疫平衡促进自身耐受与免疫监视免疫系统整合连接先天与适应性免疫抗原递呈过程是启动适应性免疫反应的必要环节，没有有效的抗原递呈，细胞无法被正确激活，机体也就无法产生针对特定T病原体的特异性免疫防御同时，抗原递呈过程的精确调控有助于防止自身免疫疾病的发生，维持免疫系统的自我与非自我识别能力抗原递呈细胞（）概述APC专职APC包括树突状细胞、巨噬细胞和B淋巴细胞，它们表达高水平的MHC II类分子和共刺激分子，能够高效激活初始T细胞•高表达MHC II类分子•具备抗原捕获与处理能力•表达足够的共刺激分子非专职APC如内皮细胞、纤维细胞等，在炎症条件下可被诱导表达MHC II类分子，但通常缺乏足够的共刺激分子，往往导致T细胞无能或凋亡•通常不表达或低表达MHC II•缺乏足够的共刺激分子•免疫调节作用明显树突状细胞形态特征具有独特的树突状突起，表面积大，有利于抗原捕获和与T细胞接触分布广泛存在于皮肤、粘膜、淋巴组织等多种组织中，在不同部位具有不同亚型功能强大最强大的抗原递呈细胞，能够同时激活初始CD4+和CD8+T细胞免疫监视在组织中不断采样环境抗原，对病原入侵进行早期预警树突状细胞的功能抗原捕获抗原处理通过吞噬作用、巨胞饮和受体介导的在细胞内将抗原蛋白降解为小肽，并内吞作用获取抗原装载到分子上MHC细胞激活细胞迁移T提供抗原信号和共刺激信号，诱导携带抗原从外周组织迁移至淋巴结T T细胞活化和分化细胞区树突状细胞在静止状态下呈现未成熟形态，主要功能是捕获抗原接触病原体或炎症信号后，它们开始成熟，上调共刺激分子表达，同时迁移至淋巴结在那里，它们向初始细胞呈递抗原，启动适应性免疫反应T巨噬细胞组织分布吞噬功能抗原递呈巨噬细胞广泛分布于全身各种组织中，巨噬细胞具有强大的吞噬能力，可通过虽然递呈效率不及树突状细胞，巨噬细根据所在组织不同形成独特的亚群，如多种受体识别并吞入病原体、凋亡细胞胞仍能有效地将吞噬的抗原加工并递呈肺泡巨噬细胞、库普弗细胞（肝脏）、和其他异物吞噬作用不仅有助于清除给细胞它们在炎症环境中上调T MHC小胶质细胞（中枢神经系统）等，它们入侵者，还为随后的抗原处理和递呈提分子和共刺激分子表达，增强抗原递呈表现出适应特定微环境的特征供了物质基础能力细胞作为B APC特异性抗原摄取通过表面免疫球蛋白（BCR）高效识别并摄取特异性抗原抗原加工将摄取的抗原内化并在内体-溶酶体系统中加工为肽段类递呈MHC II将抗原肽与MHC II类分子结合并呈递给CD4+T细胞互作T-B接受T细胞帮助并进一步分化为浆细胞和记忆B细胞B细胞作为APC的最大特点是其高度特异性——它通过BCR选择性地摄取与其抗体结合位点互补的抗原，即使抗原浓度极低也能高效捕获虽然静息状态的B细胞APC功能有限，但在活化后，它们上调MHC II和共刺激分子表达，成为强大的抗原递呈细胞其他类型APC朗格汉斯细胞分布于表皮和其他鳞状上皮组织中的树突状细胞亚型，含有特征性的Birbeck颗粒，在皮肤免疫监视中发挥重要作用，能够捕获皮肤表面的抗原并迁移至局部淋巴结滤泡树突状细胞位于淋巴滤泡中的特化细胞，不表达MHC II类分子，主要功能是捕获和保留完整抗原，为B细胞受体识别提供未处理的抗原，支持生发中心反应和抗体亲和力成熟胸腺上皮细胞分为皮质和髓质两类，负责呈递自身抗原给发育中的T细胞，在中枢免疫耐受建立过程中起关键作用，通过阳性和阴性选择确保T细胞既能识别自身MHC又不会对自身组织产生强烈反应分子概述MHC基因复合体结构差异人类基因位于第号染类分子由一条链和MHC6MHC Iα色体短臂，又称人类白细胞微球蛋白组成，主要与β2抗原（）复合体，包含胞内抗原肽结合；类HLA MHC II编码类、类和类分子的分子由链和链组成，主IIIIIIαβ基因簇，是人类基因组中多要与胞外抗原肽结合，两类态性最高的区域之一分子的肽结合槽结构存在显著差异遗传特性基因具有极高的多态性和共显性表达特点，每个人从父母双MHC方各继承一套等位基因，并同时表达，这种多样性使免疫系统能够应对更广泛的病原体类分子结构MHC I组成成分肽结合槽特征类分子由一条重约的链和一条轻约的微类分子的肽结合槽由和结构域形成，呈封闭式结MHC I44kDα12kDβ2MHC Iα1α2球蛋白非共价结合而成链由人类染色体编码，而构，两端封闭，通常结合个氨基酸长度的短肽结合的α6p

21.38-10微球蛋白则由号染色体编码肽段通过端和端氨基酸侧链与肽结合槽的特定口袋相互β215N C作用链可分为三个结构域（、和），其中结构域与αα1α2α3α3β2微球蛋白紧密结合，锚定在细胞膜上，而和结构域则形肽结合槽中存在个高度多态性的氨基酸口袋（），这α1α26A-F成肽结合槽些口袋的结构差异决定了不同分子对肽段的结合特异MHC I性类分子结构MHC II分子组成由链和链两条多肽链组成的异二聚体α33kDβ28kD结构域构成每条链包含两个结构域、和、，其中和形成肽结合槽α1α2β1β2α1β1肽结合槽特点呈开放式结构，两端开放，可结合长度为个氨基酸的肽13-25段类分子的肽结合槽由链和链共同构成，多态性主要集中在形成肽结合槽的和结构域，特别是结构域由于结合槽两MHC IIαβα1β1β1端开放，所以类分子可以结合较长的肽段，通常中间部分约个氨基酸位于结合槽内，而两端则伸出结合槽外这种结构MHC II9特点使类分子能够有效呈递来自胞外抗原的较大片段MHC II类抗原加工途径MHC I抗原来源胞内抗原主要来自细胞内合成的蛋白，包括病毒蛋白、肿瘤抗原和正常细胞蛋白的降解产物这些蛋白通过泛素蛋白酶体系统被标记并降-解蛋白酶体降解被泛素标记的蛋白质进入蛋白酶体，被切割成个氨基酸长26S8-10度的肽段干扰素诱导形成免疫蛋白酶体，其中含有特殊催化亚γ基、和，可产生更适合类分子结合的肽LMP2LMP7MECL-1MHC I段肽段转运蛋白酶体产生的肽段通过转运体相关抗原加工蛋白转运进TAP入内质网腔是依赖性转运蛋白，由和两个TAP ATPTAP1TAP2亚基组成，优先转运个氨基酸长度的肽段8-16类抗原递呈过程MHC I类分子装配MHC I新合成的MHC I重链在内质网中与伴侣蛋白如钙网蛋白、ERp57相互作用，随后与β2微球蛋白结合形成部分折叠的复合物装载复合体形成部分折叠的MHC I分子与TAP通过接头蛋白Tapasin相连，同时招募ERp57和钙连蛋白形成肽段装载复合体PLC肽段装载TAP转运的肽段在内质网腔中被进一步修剪至合适长度，然后装载到MHC I分子的肽结合槽中，稳定MHC I构象运输到细胞表面装载肽段的MHC I分子脱离PLC，通过高尔基体运输到细胞表面，在那里它们可以被CD8+T细胞识别类抗原加工途径MHC II抗原摄取专职APC通过吞噬作用、受体介导的内吞作用或巨胞饮作用摄取胞外抗原形成内吞小体摄取的抗原被包裹在内吞小体中，随后与早期内体融合内体成熟早期内体逐渐酸化，发展为晚期内体，pH值降低激活多种蛋白酶抗原降解在晚期内体/溶酶体中，抗原蛋白被组织蛋白酶如组织蛋白酶S、L、B降解为适合MHC II类结合的肽段MHC II类抗原加工途径主要处理来自胞外环境的抗原，这些抗原通常是病原体的分泌蛋白、膜蛋白或被吞噬的整个微生物与MHC I类途径不同，这一途径中抗原降解发生在内吞-溶酶体系统中，而非细胞质中，最终产生的肽段通常比MHC I类途径长，以适应MHC II类分子的开放式肽结合槽类抗原递呈过程MHC II合成与不变链结合运输至内体溶酶体系统MHC II-新合成的链和链在内质网中不变链引导复合物从内质网经MHC IIαβ1MHC II组装并与不变链结合高尔基体运输至内体溶酶体系统Ii-介导的肽交换不变链降解HLA-DM协助片段释放，使抗原肽在酸性环境中组织蛋白酶逐步降解不HLA-DM CLIP可以装载到MHC II分子的肽结合槽中3变链，最终仅留下CLIP片段占据肽结合槽肽复合物最终被运输到细胞表面，在那里它们可以被细胞的细胞受体识别是另一种调控分子，它在细MHC II-CD4+T THLA-DO B胞中抑制的功能，从而调节肽段编辑过程整个类抗原递呈过程确保了专职能够有效地将胞外抗原信息传递给HLA-DM MHC II APC辅助性细胞，启动针对胞外病原体的免疫反应T交叉递呈定义与意义主要途径交叉递呈是指专职主要是树突状细胞能够将摄取的胞交叉递呈包括细胞质途径和液泡途径两种机制在细胞质途APC外抗原通过类分子呈递给细胞的过程这一机径中，胞外抗原从内吞体逃逸进入细胞质，经蛋白酶体降解MHC ICD8+T制打破了内源性抗原、外源性抗原的传统界后通过转运进入内质网，按常规类途径装载而-MHC I-MHC IITAP MHC I限，对于针对肿瘤和某些不直接感染的病毒的细胞毒性在液泡途径中，抗原在内吞小体中被降解，并直接装载到回APC细胞反应尤为重要收的分子上，无需进入细胞质或内质网T MHC I树突状细胞亚群中，和亚型具有最强的交叉递呈能力，这与它们特有的内吞小体调节、抗原转运和抗原CD8α+CD103+cDC1pH处理机制有关交叉递呈能力受多种因素调控，包括树突状细胞的活化状态、炎症环境以及摄取抗原的方式等这一过程对于抗肿瘤免疫和某些病毒感染的清除至关重要抗原加工的细胞器50+内质网相关蛋白参与MHC I类分子折叠与装配

4.5-

6.0内吞小体pH值适合蛋白酶活性的酸性环境20+溶酶体蛋白酶种类负责抗原蛋白降解7-9高尔基体pH值适合MHC分子糖基化修饰这些细胞器在抗原加工与递呈过程中发挥着独特的作用内质网是MHC I类分子合成、折叠和装载肽段的场所；高尔基体负责MHC分子的糖基化修饰和运输分选；而内吞小体和溶酶体则是外源性抗原降解和MHC II类肽段装载的主要场所这些细胞器的功能协调确保了抗原能够被正确加工并有效递呈蛋白酶体结构组成20S核心颗粒呈桶状结构，由α和β亚基环状排列组成，两端各有一个19S调节颗粒降解机制识别被泛素标记的蛋白质，ATP依赖性展开蛋白质，并通过β亚基的催化位点降解免疫蛋白酶体在干扰素γ刺激下，常规β亚基被LMP

2、LMP7和MECL-1替代，形成具特殊切割特性的免疫蛋白酶体蛋白酶体是细胞质中主要的蛋白质降解装置，在MHC I类抗原加工途径中扮演核心角色免疫蛋白酶体与常规蛋白酶体相比，倾向于在疏水性氨基酸后切割蛋白质，产生具有疏水性C端的肽段，这些肽段更适合与TAP转运蛋白结合并装载到MHC I类分子上蛋白酶体活性受多种因素调控，包括泛素连接酶系统、去泛素化酶以及蛋白酶体相关蛋白等转运蛋白TAP分子结构TAP是一种异二聚体膜蛋白，由TAP1和TAP2两个亚基组成每个亚基都包含一个跨膜区和一个ATP结合区跨膜区形成通道，而ATP结合区提供能量支持肽段转运•TAP1和TAP2基因位于MHC基因座内•属于ABC转运蛋白超家族成员•每个亚基含有多个跨膜区段转运特性TAP优先转运长度为8-16个氨基酸的肽段，对肽段N端和C端的氨基酸有一定的偏好性转运过程依赖ATP水解提供能量，是主动转运过程•适合MHC I结合的肽段长度•偏好C端为疏水性或碱性氨基酸•转运效率受肽段序列影响TAP转运蛋白在MHC I类抗原递呈中起着桥梁作用，将细胞质中由蛋白酶体产生的肽段转运到内质网腔，使其能够装载到新合成的MHC I分子上TAP缺陷会严重影响MHC I类分子的表面表达，导致裸MHC综合征，表现为细胞表面MHC I类分子显著减少，使患者易感于某些病毒感染一些病毒进化出针对TAP的逃避机制，如单纯疱疹病毒ICP47蛋白可抑制TAP功能不变链（）Ii分子结构33kD的III型跨膜糖蛋白，通常以三聚体形式存在肽结合槽保护Ii的CLIP区域aa81-104占据MHC II分子肽结合槽，防止过早结合其他肽段分选运输功能Ii的胞质尾部含有定向信号，引导MHC II-Ii复合物从内质网经高尔基体运输至内体-溶酶体系统不变链在MHC II类抗原递呈中发挥多重关键作用除了保护MHC II分子肽结合槽和引导其正确运输外，Ii还参与树突状细胞的成熟过程和迁移功能在酸性内体环境中，Ii被组织蛋白酶主要是组织蛋白酶S和L逐步降解，从N端和C端开始，最终只留下结合在肽结合槽中的CLIP片段Ii的异常表达或功能缺陷会导致MHC II类分子错误折叠、运输异常和抗原递呈障碍，影响CD4+T细胞的活化和HLA-DM HLA-DOHLA-DM HLA-DO是一种非经典类分子，不表达在细胞表面，也是一种非经典类分子，主要在细胞、胸HLA-DM MHC II HLA-DO MHC II B也不直接呈递抗原肽它主要分布在类分子富集腺上皮细胞和某些树突状细胞亚群中表达通过与MIICMHC II HLA-DO的内体中，催化从类分子肽结合槽中释放，并协结合抑制其功能，从而调节类肽段装载过CLIP MHC IIHLA-DM MHC II助高亲和力抗原肽的装载程还具有肽段编辑功能，能够促进低稳定性在细胞中，的抑制作用使得只有在内体酸化程度HLA-DMMHC II-B HLA-DO肽复合物解离，确保细胞表面呈递的主要是高稳定性的较高时如细胞受体介导的抗原摄取后才能有效进行抗原肽MHCB肽复合物，从而增强细胞识别的效率装载，这一机制可能有助于确保细胞优先呈递通过特异性II-T BB细胞受体摄取的抗原抗原递呈的调节细胞因子调控微生物信号多种细胞因子影响APC成熟和抗原递呈功能病原体相关分子模式PAMPs影响APC活化•IFN-γ上调MHC表达和诱导免疫蛋白酶体1•TLR配体促进DC成熟和迁移•IL-10抑制树突状细胞的成熟和抗原递•NOD样受体激活增强抗原递呈呈•C型凝集素受体影响抗原摄取和处理•GM-CSF促进髓系树突状细胞发育微环境因素病原体逃避机制3组织微环境因素调节抗原递呈效率多种病原体进化出干扰抗原递呈的策略•低氧条件影响DC成熟和功能•HSV ICP47阻断TAP转运•代谢物如乳酸抑制抗原递呈•CMV US2/US11降解MHC I分子•组织特异性信号决定APC亚型分化•HIV Nef降低MHC I表面表达细胞对抗原的识别T细胞细胞CD4+T CD8+T细胞辅助性细胞通过细胞受体识别细胞细胞毒性细胞通过识别类分子呈递CD4+TTT TCR MHC IICD8+TTTCRMHC I类分子呈递的抗原肽分子作为共受体，结合类的抗原肽分子作为共受体，结合类分子的结CD4MHC IICD8MHC Iα3分子的结构域，增强相互作用并参与信号转构域，增强相互作用并参与信号转导β2TCR-MHC TCR-MHC导细胞激活后主要通过分泌穿孔素、颗粒酶或诱导CD8+T Fas-细胞激活后可分化为不同亚型、、、介导的凋亡，直接杀伤表达特定抗原的靶细胞它们主CD4+T Th1Th2Th17FasL、等，分泌不同细胞因子，调控免疫反应方向它要针对胞内病原体，特别是病毒感染细胞和肿瘤细胞，是清Tfh Treg们主要针对胞外病原体，协助细胞产生抗体，并支持巨噬除胞内病原体的关键效应细胞B细胞的杀伤功能共刺激分子和和B7-1CD80B7-2CD86CD28CTLA-4这两种分子是最重要的共刺激分子，表达在活化的APC表面B7-2在APC活这对结构相似但功能相反的受体在T细胞表面表达CD28构式性表达，与B7化早期迅速上调，而B7-1则在晚期才显著表达它们通过与T细胞表面的分子结合后促进T细胞活化；而CTLA-4在T细胞活化后上调表达，与B7分子CD28和CTLA-4相互作用，分别传递激活或抑制信号亲和力更高，传递抑制性信号，限制T细胞反应•炎症刺激如TLR配体能迅速上调其表达•CD28信号促进IL-2产生和T细胞增殖•与CD28结合提供第二信号促进T细胞活化•CTLA-4是重要的免疫检查点分子•与CTLA-4结合传递负调控信号限制T细胞反应•CTLA-4基因缺陷导致致命性自身免疫除B7-CD28家族外，还有多种共刺激分子对调节T细胞活化至关重要CD40-CD40L相互作用促进APC活化，增强其抗原递呈能力；ICOS-ICOSL主要调节效应T细胞功能和抗体反应；OX40-OX40L和4-1BB-4-1BBL对T细胞存活和记忆形成重要；PD-1-PD-L1/2则是主要的抑制性通路，维持外周免疫耐受和限制免疫病理损伤树突状细胞的成熟未成熟状态1高抗原摄取能力，低表面MHC和共刺激分子，高内吞活性，弱迁移能力识别危险信号2通过PRRs如TLRs、NLRs、RLRs识别PAMPs或DAMPs，启动成熟程序表型改变3上调MHC分子、CD80/

86、CD40，细胞骨架重排形成树突，减少抗原摄取能力功能成熟4分泌细胞因子如IL-

12、IL-6，表达CCR7介导向淋巴结迁移，获得强大抗原递呈能力树突状细胞成熟是一个复杂的过程，不仅仅是功能和表型的开关转变，而是一系列连续的改变成熟过程受多种信号调控，微生物成分通常诱导完全成熟，而某些自身来源的信号可能导致部分成熟成熟状态的树突状细胞具有决定免疫反应类型的能力，可能诱导效应T细胞产生，也可能促进耐受性T细胞分化，这取决于成熟树突状细胞的亚型和所处的细胞因子环境抗原递呈在疫苗设计中的应用佐剂技术靶向递呈策略表位设计优化佐剂是增强疫苗免疫原通过特定载体系统将抗根据结合特性设计MHC性的物质，如铝盐、原直接递送到表面优化的抗原表位，可增APC、等它们受体如、强肽段与分子的结MF59AS01DEC-205MHC通过招募和活化、等，可显著提合稳定性和识别效APC Clec9ATCR延长抗原释放、形成高抗原递呈效率抗原率通过生物信息学预抗原仓库等机制，增与特异性抗体偶测多种型特异性表APC HLA强疫苗引起的免疫反联，或包装在能特异性位，可开发出覆盖更广应，提高保护力和持久靶向的纳米颗粒人群的通用疫苗此APC性新型佐剂如激中，可实现精准递送，外，融合多表位肽或嵌TLR动剂能特异性激活特定减少所需抗原剂量，同合抗原设计也能扩大免免疫通路，诱导更有针时增强免疫反应强度疫保护范围对性的免疫应答自身抗原的递呈中枢耐受胸腺中自身抗原递呈对T细胞发育至关重要，AIRE基因调控胸腺上皮细胞表达组织特异性抗原，高亲和力自反应T细胞被负选择清除外周耐受机制静息状态APC呈递自身抗原但缺乏共刺激信号，导致T细胞无反应或凋亡；调节性T细胞抑制自反应性效应T细胞；耐受性DC诱导T细胞分化为Treg耐受打破炎症环境下APC活化导致自身抗原与共刺激信号同时递呈；分子模拟现象使病原抗原交叉反应性T细胞攻击自身组织；隐匿抗原暴露引发免疫反应自身免疫疾病RA、SLE、MS等疾病中自身抗原递呈异常持续激活免疫系统；组织损伤释放更多自身抗原形成恶性循环；靶向抗原递呈成为治疗新思路肿瘤抗原的递呈肿瘤抗原分类肿瘤免疫逃逸机制肿瘤抗原可分为肿瘤相关抗原和肿瘤特异性抗原肿瘤细胞进化出多种干扰抗原递呈的机制以逃避免疫监视TAA在正常组织也有表达，但在肿瘤中表达水平显著常见机制包括下调分子表达；选择性丧失微球蛋TSA TAAMHC Iβ2提高，如、、等仅在肿瘤细胞中表达，白表达；、等抗原加工机制组分表达缺陷；分泌免CEA HER2AFP TSATAP LMP主要来源于体细胞突变产生的新抗原，或病毒疫抑制细胞因子如、；招募免疫抑制细胞如neoantigens TGF-βIL-10Treg致癌基因表达的产物和MDSC新抗原由于其高度特异性和不受中枢耐受影响，通常能引起肿瘤微环境的低氧、酸性和代谢重编程也会损害树突状细胞更强的细胞反应，是肿瘤免疫治疗的重要靶点但每个肿的抗原递呈功能此外，肿瘤中的树突状细胞往往呈现未成T瘤的新抗原谱系具有高度个体化特征，增加了治疗开发的复熟或耐受状态，无法有效激活抗肿瘤细胞反应T杂性病毒抗原的递呈病毒入侵与复制病毒进入宿主细胞后，利用宿主细胞机制复制其基因组并合成病毒蛋白这些新合成的病毒蛋白在细胞质中被蛋白酶体降解，产生的肽段通过MHCI类途径被递呈，使感染细胞能被CD8+T细胞识别并清除抗原交叉递呈对于不直接感染APC的病毒，如某些只感染非造血系统细胞的病毒，树突状细胞通过吞噬感染细胞或获取可溶性病毒抗原，然后通过交叉递呈机制激活CD8+T细胞这一过程对控制某些病毒感染至关重要病毒免疫逃逸许多病毒进化出干扰抗原递呈的策略如人巨细胞病毒HCMV的US

2、US

3、US6和US11蛋白干扰MHCI类分子组装或降解;疱疹病毒ICP47阻断TAP转运;艾滋病病毒Nef蛋白诱导MHCI内吞;埃博拉病毒VP35蛋白抑制树突状细胞成熟等细菌抗原的递呈胞外细菌胞内细菌胞外细菌如葡萄球菌、链球菌及其产物主要胞内细菌如结核分枝杆菌、沙门氏菌能在细通过吞噬作用被APC摄取，然后经MHC II类胞内存活并复制，其抗原既可通过MHC II类途径加工递呈给CD4+T细胞活化的CD4+T途径递呈给CD4+T细胞，也可通过MHCI类细胞主要分化为Th1和Th17亚型，分别通过激途径和交叉递呈激活CD8+T细胞有些胞内活巨噬细胞杀菌功能和招募中性粒细胞来清细菌可通过抑制吞噬体-溶酶体融合或改变其除感染寄居环境pH值等方式干扰抗原递呈•脂多糖等PAMPs促进APC成熟•干扰γ激活巨噬细胞杀菌•细菌毒素可能干扰抗原递呈•颗粒酶和穿孔素杀死感染细胞•抗体介导的吞噬增强递呈效率•部分细菌能逃避吞噬体成熟脂质抗原某些细菌如结核分枝杆菌含有丰富的脂质成分，如脂糖、甘油脂等这些非蛋白质抗原不通过经典MHC分子，而是由CD1分子递呈给NKT细胞和γδT细胞CD1分子结构与MHCI类相似，但其抗原结合槽适合结合脂质抗原的疏水性碳氢链•CD1分子分为五种亚型a-e•脂质抗原经内体-溶酶体系统处理•激活非常规T细胞亚群寄生虫抗原的递呈复杂生命周期1多阶段抗原变化增加免疫识别难度免疫偏向Th2诱导IL-

4、IL-

5、IL-13产生，促进嗜酸性粒细胞反应免疫调节与逃避3分泌免疫抑制因子，干扰抗原递呈，改变表面抗原寄生虫如血吸虫、丝虫和疟原虫等具有复杂的生命周期，在不同发育阶段表达不同抗原，这给免疫系统识别带来巨大挑战许多寄生虫分泌具有免疫调节作用的分子，抑制抗原递呈细胞功能，如抑制树突状细胞成熟、干扰TLR信号传导或诱导调节性T细胞蠕虫寄生虫尤其擅长诱导Th2型免疫反应和调节性T细胞扩增，创造免疫抑制微环境一些寄生虫如疟原虫通过抗原变异逃避免疫识别，不断改变其表面蛋白以避开现有抗体这些复杂的免疫逃避机制使得针对寄生虫的疫苗开发异常困难抗原递呈在器官移植中的作用直接抗原递呈间接抗原递呈直接抗原递呈是指受者细胞直接识别供体表面的同种间接抗原递呈是指受者摄取、加工供体分子和其他T APC APC MHC异体分子无论是否结合肽这种方式在移植早期尤为同种异体蛋白，通过自身类分子将其作为外源抗原MHCMHC II重要，因为供体组织中的乘客白细胞包括树突状细胞会迁呈递给细胞这一过程类似于常规抗原处理CD4+T移到受者淋巴结，直接激活受者细胞T间接途径主要激活细胞，在慢性排斥反应中起主导作CD4+T直接途径主要激活细胞，诱导急性排斥反应随着时用随着时间推移，这一途径变得越来越重要间接途径激CD8+T间推移，供体数量减少，直接途径的重要性下降这一活的细胞可提供帮助信号给细胞，促进同种异体抗体产APC T B途径是急性排斥反应的主要机制，也是常规免疫抑制药物的生，导致抗体介导的排斥反应主要靶点此外还存在半直接途径，即受者通过获取供体细胞膜片段包含完整的供体肽复合物，将其整合到自身膜上，然后递APCMHC-呈给细胞这种途径的生理学意义仍在研究中，可能在同种异体特异性诱导中发挥作用T Treg抗原递呈的演化无颌类动物如七鳃鳗缺乏经典MHC分子，但拥有可变淋巴细胞受体VLR系统，代表适应性免疫的早期形式软骨鱼类如鲨鱼已具备MHC基因和抗原递呈系统，但基因组织和表达调控较简单鸟类与爬行动物MHC基因区域高度压缩，抗原递呈系统更加专业化，但多样性不及哺乳动物哺乳动物MHC基因复杂且高度多态，抗原递呈细胞分化为多种亚型，抗原处理和递呈机制高度精细抗原递呈系统的演化反映了宿主-病原体共同进化的长期过程从无脊椎动物的模式识别受体到脊椎动物的复杂适应性免疫，抗原识别机制不断发展MHC分子的多态性是种群应对多样化病原体压力的结果，不同物种的MHC多态性程度与其面临的病原体多样性相关抗原递呈细胞的迁移危险信号感知未成熟APC通过PRRs识别PAMPs或DAMPs，启动成熟和迁移程序组织基质降解分泌基质金属蛋白酶，降解细胞外基质，为迁移铺平道路趋化受体表达转换下调CCR

1、CCR

5、CCR6，上调CCR7，对淋巴组织趋化因子产生响应淋巴管进入与定位沿CCL19/CCL21梯度迁移至淋巴结，定位于T细胞区，准备抗原递呈APC迁移是启动适应性免疫反应的关键步骤在组织中捕获抗原后，APC需要迁移到次级淋巴器官与初始T细胞相遇这一过程涉及复杂的分子机制，包括细胞骨架重排、黏附分子表达改变和趋化受体表达转换等树突状细胞迁移过程中持续加工抗原，逐步成熟，当到达淋巴结时已准备好激活T细胞抗原递呈与免疫记忆记忆T细胞的产生长期抗原递呈的作用初次抗原递呈不仅激活效应T细胞，还诱导记抗原清除后，小量抗原可能在淋巴组织中以忆T细胞分化APC提供的信号强度、持续时免疫复合物形式长期保留，由滤泡树突状细间以及共递呈的细胞因子环境都会影响记忆T胞递呈，维持记忆B细胞的活性一些持续性细胞的形成效率和质量感染或自身抗原可能导致慢性抗原递呈，影响记忆细胞的质量•强烈而短暂的TCR刺激有利于记忆细胞产生•抗原持久性可维持记忆B细胞反应•IL-7和IL-15促进记忆前体细胞的存活和•过度持续的抗原刺激可导致T细胞衰竭扩增•记忆T细胞对抗原再刺激响应阈值降低•抗原刺激消退后的收缩期是记忆形成的关键记忆反应中的抗原递呈记忆反应中，APC与记忆T细胞的相互作用更加迅速高效记忆T细胞对较低水平的抗原递呈即可活化，且对共刺激需求减少，能在非淋巴组织中被局部APC激活，迅速产生效应功能•记忆T细胞分布广泛，包括组织常驻记忆T细胞•TRM细胞可被局部APC快速激活•记忆反应中产生更多效应细胞抗原递呈与黏膜免疫细胞转运黏膜树突状细胞抗原递呈M GALT特化的细胞覆盖于黏膜相关淋巴组织肠道黏膜固有层中存在多种亚型的树突肠道相关淋巴组织包括派尔氏M GALT上方，能够通过跨上皮转运将黏状细胞，它们能通过延伸树突直接采样斑、孤立淋巴滤泡和肠系膜淋巴结，是MALT膜腔内抗原包括微生物和颗粒传递至肠腔抗原，或接收细胞转运的抗原黏膜抗原递呈的主要场所这些组织中M下方的抗原递呈细胞细胞顶面具有倾向于诱导分的通常在稳态下保持半成熟状态，M CD103+DC Foxp3+Treg APC较短的微绒毛和厚的糖萼，有利于病原化，而巨噬细胞则促进倾向于诱导耐受，但在致病菌入侵时能CX3CR1+DC/体粘附反应，平衡免疫保护和耐受迅速转向促炎表型Th17抗原递呈与过敏反应过敏原特点抗原摄取通常为无害蛋白质，具有一定蛋白酶活性或分子过敏原被树突状细胞捕获并在Th2促进环境中递模拟特性呈产生分化IgE Th2Th2细胞分泌IL-

4、IL-13帮助B细胞产生特异性APC分泌IL-

4、TSLP等，促进过敏原特异性T细3IgE胞向Th2方向分化在过敏反应中，特定的环境和遗传因素导致免疫系统对无害抗原产生异常Th2偏向反应过敏原通常具有一些共同特性，如可溶性好、分子量适中10-70kD，有时具有蛋白酶活性可破坏上皮屏障某些APC亚群，如FcεRI+树突状细胞，能通过IgE介导的抗原捕获增强过敏原递呈皮肤和黏膜表面的上皮细胞在感知过敏原后释放TSLP、IL-

33、IL-25等警报素，创造Th2促进微环境这种环境下，树突状细胞递呈过敏原倾向于诱导Th2反应而非保护性Th1/Th17反应过敏免疫治疗通过高剂量过敏原暴露改变APC表型，促进调节性T细胞分化和IgG4产生，从而抑制过敏反应抗原递呈与自身免疫疾病免疫耐受破坏中枢或外周耐受机制缺陷导致自反应性T细胞激活自身抗原递呈异常炎症微环境中APC以活化状态递呈自身抗原免疫反应放大组织损伤释放更多自身抗原，形成自我维持的炎症循环自身免疫疾病的发生与抗原递呈异常密切相关在类风湿关节炎中，关节滑膜内树突状细胞和巨噬细胞上调MHC II和共刺激分子表达，高效递呈关节自身抗原如胶原蛋白、环瓜氨酸化蛋白等系统性红斑狼疮患者的树突状细胞显示对凋亡细胞碎片的清除缺陷，导致核酸-蛋白复合物持续激活自身反应性T细胞多发性硬化症中，中枢神经系统内的微胶质细胞和浸润的树突状细胞递呈髓鞘抗原，激活自身反应性T细胞攻击髓鞘针对抗原递呈过程的治疗策略包括抑制APC成熟如糖皮质激素；阻断共刺激信号如CTLA4-Ig；诱导耐受性树突状细胞；以及靶向特定自身抗原的免疫耐受疗法抗原递呈与免疫耐受免疫耐受是机体识别并容忍自身的关键机制，可分为中枢耐受和外周耐受中枢耐受主要发生在胸腺，胸腺上皮细胞特别是髓质上皮细胞在AIRE基因调控下表达多种组织特异性抗原，通过MHC分子递呈给发育中的T细胞高亲和力识别自身抗原的T细胞被负性选择清除，而中等亲和力识别的部分T细胞分化为调节性T细胞Treg外周耐受涉及多种机制，包括静息状态APC递呈自身抗原但缺乏共刺激，导致T细胞无能或凋亡；Treg抑制自反应性T细胞活化；某些组织如肝脏和肺中存在专门的耐受诱导微环境耐受性树突状细胞具有特殊表型，表达低水平共刺激分子和高水平PD-L

1、IDO等免疫抑制分子，能诱导T细胞无能或分化为Treg这些精密机制共同确保免疫系统能够区分自我与非己，保护机体免受自身免疫疾病抗原递呈与免疫衰老数量和分布变化功能改变APC APC随着年龄增长，外周血和组织中树突状细胞总数减少，亚群老年抗原摄取能力下降，吞噬受体表达和信号传导减APC分布发生改变老年人朗格汉斯细胞密度下降，皮肤免疫监弱模式识别受体如反应性降低，导致对病原体识别TLR视功能减弱骨髓和脾脏中的浆细胞样树突状细胞数不敏感胞内抗原处理和肽复合物组装效率降低，影pDC MHC-量显著减少，影响抗病毒免疫和疫苗反应响抗原递呈质量老年人巨噬细胞极化能力下降，平衡失调，清除凋亡老年树突状细胞迁移能力受损，趋化受体表达和对趋化因子M1/M2细胞能力减弱，易导致炎症反应延长和组织损伤反应性下降，从外周组织到淋巴结的迁移减少共刺激分子表达和细胞因子分泌模式改变，影响细胞活化和极化T这些年龄相关的变化导致疫苗效力下降、肿瘤免疫监视减弱和自身免疫风险增加老年人疫苗开发可考虑优化剂量和佐剂APC组合，专门靶向老年的功能特点某些体育锻炼和营养干预可能有助于改善老年功能，延缓免疫衰老进程APCAPC抗原递呈与慢性炎症持续性抗原刺激正反馈循环慢性炎症环境中，持续存在的病原活化的APC分泌促炎细胞因子如TNF-体、自身抗原或环境抗原不断激活抗α、IL-1β、IL-6，招募更多免疫细胞原递呈细胞，导致免疫反应无法完全到炎症部位组织损伤释放DAMPs，消退这种情况常见于持续性感染如进一步激活APC效应T细胞产生的结核、乙肝、自身免疫疾病和某些环IFN-γ和GM-CSF增强APC的抗原递呈境暴露引起的慢性炎症功能，形成自我维持的炎症循环表型转变APC慢性炎症微环境中的APC表型发生变化，包括持续高表达MHC和共刺激分子，但抗原处理能力可能下降炎症环境中某些信号分子如S100蛋白、热休克蛋白可诱导APC产生非典型的活化表型，既具有促炎特性又具有部分免疫抑制功能慢性炎症环境下的APC代谢也发生显著改变，从氧化磷酸化向糖酵解转变，影响其功能和寿命持久的炎症状态可能最终导致APC和T细胞功能衰竭，形成炎症耗竭状态，这可能是某些慢性炎症疾病晚期的特征针对慢性炎症的治疗策略包括中断APC活化的正反馈循环；靶向特定的炎症介质；以及诱导耐受性APC表型以促进炎症消退抗原递呈与自身抗体耐受机制破坏B细胞中枢或外周耐受机制缺陷，导致自反应性B细胞逃避负选择自身抗原递呈B细胞通过BCR摄取自身抗原，经MHC II类分子递呈给自身反应性CD4+T细胞细胞帮助T活化的自身反应性T细胞提供共刺激和细胞因子帮助，促进B细胞活化和分化自身抗体产生B细胞分化为浆细胞，分泌针对自身组织的抗体，导致免疫复合物形成和组织损伤自身抗体的产生通常需要T细胞帮助，这种T依赖性反应依赖于B细胞对自身抗原的有效摄取和递呈系统性红斑狼疮中，凋亡细胞清除缺陷导致核酸-蛋白复合物积累，被自反应性B细胞通过BCR识别并摄取这些B细胞随后将核蛋白抗原递呈给自反应性T细胞，获得帮助信号，产生抗核抗体抗原递呈与免疫检查点表达调控免疫检查点功能检查点抑制剂机制PD-L1APCPD-L1是程序性死亡配体1，可在多种细胞表APC表面的PD-L1与T细胞PD-1结合，触发抑抗PD-1/PD-L1抗体通过阻断这一抑制性相互面表达，包括APC、肿瘤细胞和部分正常组制性信号，降低TCR信号强度，减少细胞因作用，释放T细胞活性，增强抗肿瘤免疫反织细胞其表达受多种因素调控IFN-γ是子产生，抑制T细胞增殖和效应功能这一应在成功治疗的病例中，可观察到肿瘤浸最强的诱导因素，通过JAK-STAT信号通路机制在生理状态下维持免疫平衡，防止过度润淋巴细胞增加，效应T细胞功能恢复，以上调PD-L1；某些肿瘤中由于基因突变或扩免疫反应；但在肿瘤微环境中，过度激活的及树突状细胞抗原递呈功能增强这类药物增导致PD-L1组成性高表达；低氧和炎症因检查点信号可导致抗肿瘤T细胞功能失活已在多种癌症中显示显著疗效，但也可能引子也能促进PD-L1表达发免疫相关不良反应抗原递呈与细胞疗法CAR-T设计原理绕过抗原递呈的优势嵌合抗原受体细胞疗法是一种创新的免疫治疗方绕过传统抗原递呈路径带来多重优势首先，细胞不T CAR-T CAR-T法，其核心设计思想是绕过常规抗原递呈途径，使细胞能受限制，同一结构可用于所有患者，无需考虑T MHCCAR HLA够直接识别肿瘤细胞表面抗原由四个主要部分组成匹配；其次，细胞能识别肿瘤细胞表面的糖蛋白和糖CAR CAR-T靶向肿瘤抗原的单链抗体片段、铰链区、跨膜区域以脂等非肽类抗原；第三，避免了肿瘤微环境中功能抑制scFv APC及一个或多个胞内信号结构域的影响与常规细胞不同，细胞无需通过识别肽复然而，这种设计也带来局限性细胞只能识别细胞表T CAR-T TCRMHC-CAR-T合物，而是通过直接识别细胞表面的完整蛋白抗原这面抗原，而大多数肿瘤特异性抗原是胞内蛋白；缺乏天然共scFv种设计使细胞能够克服肿瘤细胞通过下调表达逃刺激信号可能影响细胞的持久性；无法根据肿瘤抗原CAR-T MHCCAR-T避免疫识别的机制表达强度调整反应强度，增加脱靶风险抗原递呈与疫苗佐剂10-100x免疫反应增强佐剂可显著提高疫苗诱导的抗体滴度60+已批准佐剂全球范围内用于人类疫苗的佐剂种类24h快速招募铝佐剂注射后APC招募到注射部位的时间3-5x剂量节省使用佐剂可减少所需抗原量佐剂通过多种机制增强疫苗的抗原递呈效率铝盐形成抗原沉淀物，创造抗原仓库，延长抗原释放时间；MF59和AS03等油包水乳剂佐剂促进抗原被APC摄取，同时激活先天免疫；CpG等TLR激动剂直接刺激APC上的模式识别受体，诱导成熟并上调共刺激分子新型佐剂的开发正朝着更精确调控免疫反应方向发展纳米颗粒载体可模拟病原体大小和形态，增强APC摄取；靶向递送系统将抗原特异性递送至APC表面受体；细胞因子佐剂如IL-12可直接调控APC功能和T细胞极化方向理想的新一代佐剂应具备安全性高、作用机制明确、能诱导长期记忆和平衡的体液/细胞免疫等特点抗原递呈与粘膜疫苗粘膜屏障挑战特殊抗原摄取疫苗抗原需克服粘液层、上皮紧密连细胞、上皮内树突状细胞直接采样粘M接和降解酶等屏障2膜表面抗原效应细胞归巢局部抗原递呈4活化的和细胞通过共同粘膜免疫系粘膜相关淋巴组织中特化的递呈抗B TAPC统迁移至各粘膜表面原并诱导反应IgA粘膜免疫系统具有独特的组织结构和细胞网络，包括特化的抗原摄取细胞如细胞和组织常驻口服和鼻喷疫苗需要特殊的MAPC配方以保护抗原不被降解，并促进其被粘膜有效摄取常用策略包括微胶囊和脂质体包封、黏附性载体系统、靶向细胞的APC M配体修饰以及粘膜适应性佐剂如霍乱毒素亚单位、热不稳定毒素B抗原递呈与免疫治疗癌症免疫治疗过敏免疫治疗增强或修复抗肿瘤免疫反应已成为癌症治疗的过敏免疫治疗AIT通过反复暴露于递增剂量的重要策略树突状细胞疫苗是一种个体化治疗过敏原，重新教育免疫系统产生耐受其机制方法，从患者体内分离单核细胞，体外分化为涉及改变抗原递呈模式，促进调节性T细胞扩增树突状细胞，装载肿瘤抗原后回输给患者这和IgG4抗体产生在成功的AIT中，树突状细胞些训练有素的APC能高效递呈肿瘤抗原，激活表型从促Th2转变为促调节型，IL-10产生增特异性T细胞反应加•肿瘤溶解物、肿瘤RNA或合成肽可用作抗•高剂量过敏原可能促进耐受性树突状细胞原来源分化•体外成熟刺激确保最佳抗原递呈能力•治疗过程中IgE/IgG4比例逐渐降低•联合检查点抑制剂可增强治疗效果•过敏原片段或修饰过敏原可提高安全性自身免疫疾病治疗在自身免疫疾病治疗中，修复异常的抗原递呈过程是重要目标针对抗原递呈的治疗策略包括抑制APC成熟如皮质类固醇；阻断共刺激信号如CTLA4-Ig；诱导耐受性树突状细胞；以及抗原特异性免疫治疗•自身抗原耐受性疗法进入临床试验阶段•靶向特定HLA-肽复合物的药物正在开发•调节性树突状细胞疗法显示初步疗效抗原递呈与自身炎症性疾病与炎症启动与组织损伤PAMP DAMP病原相关分子模式是微生物特有的保守结构，如细损伤相关分子模式是机体自身分子，通常在细胞应PAMPs DAMPs菌、鞭毛蛋白、病毒核酸等这些分子被表面的模激或死亡时释放，包括、热休克蛋白、尿酸晶体、细LPS APCHMGB1式识别受体如、等识别，触发信号级联反胞外等这些危险信号同样能被的识别，诱PRRs TLRsNLRs ATPAPC PRRs应，激活先天免疫活化的随后通过抗原递呈和细胞因导炎症反应在组织损伤后，大量释放的可激活树突APC DAMPs子分泌，连接先天和适应性免疫反应状细胞，促进其成熟和迁移在自身炎症性疾病中，信号传导异常，如炎症体过度活在自身炎症性疾病如痛风、冷球蛋白血症等疾病中，PRRs DAMPs化、信号失调等，导致在没有病原体的情况下产生持续的异常积累或清除缺陷导致持续的激活和炎症反应某TLR APC的炎症反应这种状态不同于自身免疫疾病，通常不依赖于些自身炎症综合征，如家族性地中海热，是由调控炎症体活自身抗原特异性和细胞化的基因突变引起，导致过度产生，而不依赖于特异性TBIL-1β抗原递呈过程抗原递呈与免疫优势免疫优势表位概念表位决定因素疫苗应用免疫优势表位是指在特定病原体中，引决定表位是否成为优势表位的主要因素了解免疫优势对疫苗设计至关重要针发最强烈T细胞反应的少数抗原肽段虽包括抗原处理效率，如蛋白在细胞内对优势表位的疫苗可能更有效，因为它然一个典型蛋白可能含有数百个潜在表的稳定性和可及性；MHC亲和力，高亲们利用现有的高频率T细胞前体然而，位，但免疫系统通常集中针对少数几个和力表位通常更具优势；T细胞前体频某些病原体如HIV和流感病毒可通过突变表位产生反应，这种现象称为免疫优势率，针对特定表位的初始T细胞数量；以优势表位逃避免疫识别因此，包含多表位优势性受多种因素影响，包括蛋及抗原剂量和持续时间，高剂量或持续个保守表位的疫苗设计可能提供更广泛白酶体切割效率、TAP转运能力、MHC存在的抗原可能导致特定表位的优势性的保护生物信息学和质谱技术的进步结合亲和力以及T细胞库多样性等增强使识别潜在优势表位变得更加高效抗原递呈与交叉保护广谱疫苗设计细胞交叉识别T利用交叉保护原理，研究人员正在开发针对高交叉反应性基础T细胞受体具有一定的交叉反应性，可以识别与变异性病原体的广谱疫苗策略包括靶向高交叉保护是指针对一种病原体的免疫反应能够原始激活抗原肽相似但不完全相同的MHC-肽复度保守的抗原区域；使用共有表位镶嵌蛋白；部分保护宿主抵抗相关但不同的病原体这种合物这种分子模拟使得针对一种病毒株的T诱导针对多个亚型的广谱中和抗体；以及设计现象的分子基础是抗原表位之间的结构相似细胞反应可能部分保护against另一种相关病毒能同时递呈多个相关病原体保守表位的递呈系性，使得针对一种抗原产生的T细胞或抗体能够株，即使它们的表面蛋白差异较大交叉反应统流感通用疫苗和HIV疫苗研发正广泛应用识别相关但不完全相同的表位性T细胞通常识别病毒内部较为保守的蛋白质这些概念抗原递呈与免疫调节免疫调节是机体维持免疫平衡的关键过程，抗原递呈在其中扮演核心角色调节性T细胞Treg是主要的免疫抑制细胞，它们的产生和维持依赖于特定的抗原递呈环境在稳态条件下，半成熟树突状细胞递呈自身抗原但缺乏足够共刺激信号，倾向于诱导初始T细胞分化为Foxp3+Treg这些Treg通过多种机制抑制免疫反应，包括分泌抑制性细胞因子如IL-

10、TGF-β和竞争性消耗IL-2等免疫抑制药物通常靶向抗原递呈过程的关键环节钙调磷酸酶抑制剂如环孢素A、他克莫司抑制T细胞激活信号传导；皮质类固醇抑制APC成熟和炎症因子产生；mTOR抑制剂如雷帕霉素干扰树突状细胞和T细胞的代谢活化；而CTLA4-Ig阿巴西普直接阻断CD28-B7共刺激通路某些小分子药物和生物制剂能诱导耐受性树突状细胞，这些细胞表达低水平MHC II和共刺激分子，高水平PD-L1和IDO，能主动诱导免疫耐受抗原递呈与组织微环境皮肤微环境肠道微环境皮肤作为重要屏障组织含有多种特化APC肠道微环境倾向于诱导免疫耐受•表皮朗格汉斯细胞具有高迁移能力•CD103+DC产生维生素A代谢产物和TGF-β•真皮树突状细胞分为多个功能不同亚群•肠道上皮细胞分泌TSLP和TGF-β调节APC•表皮角质形成细胞分泌细胞因子调节APC•共生菌群产物影响APC极化和功能功能肝脏微环境肿瘤微环境肝脏具有独特的免疫耐受倾向肿瘤微环境抑制有效抗原递呈•肝窦内皮细胞具有抗原递呈能力但诱导耐•低氧和乳酸抑制树突状细胞功能受•肿瘤分泌的TGF-β、IL-10抑制APC成熟•库普弗细胞分泌IL-10促进耐受性环境•肿瘤相关巨噬细胞呈M2样免疫抑制表型•肝脏血流丰富的特性影响抗原浓度和APC接触抗原递呈与免疫代谢代谢需求变化APC活化过程中能量需求显著增加，代谢通路发生重编程糖酵解增强活化的树突状细胞和M1巨噬细胞快速转向以糖酵解为主的代谢模式氧化磷酸化下调线粒体氧化磷酸化减弱，柠檬酸积累用于脂肪酸合成和蛋白质乙酰化功能关联代谢变化直接影响共刺激分子表达、细胞因子产生和抗原处理能力免疫细胞代谢重编程不仅仅是提供能量的方式变化，更是免疫功能的重要调控机制树突状细胞活化早期糖酵解的快速增强是由TLR信号和HIF-1α诱导的，这种代谢转变支持细胞膜和分泌蛋白的快速合成，满足APC活化后形态和功能变化的需求然而，持续的糖酵解依赖也可能导致某些组织中的代谢竞争，如糖消耗殆尽的肿瘤微环境中，树突状细胞功能受损不同APC亚群呈现不同代谢特征促炎M1巨噬细胞主要依赖糖酵解和戊糖磷酸途径，而抗炎M2巨噬细胞则更依赖脂肪酸氧化；耐受性树突状细胞维持较高的氧化磷酸化活性靶向免疫代谢通路的药物如2-DG糖酵解抑制剂、依托咪酯脂肪酸氧化抑制剂已显示调节APC功能的潜力，为新型免疫调节疗法开辟了道路抗原递呈的新技术单细胞测序技术免疫肽组学人工智能预测单细胞RNA测序scRNA-质谱技术的进步使得直深度学习算法正越来越seq技术允许我们在单接鉴定和定量MHC分子多地应用于抗原递呈研细胞水平分析APC的基结合的肽段成为可能究基于神经网络的算因表达谱，揭示传统技免疫肽组学法能够预测蛋白酶体切术无法发现的细胞异质immunopeptidomics通割位点、TAP转运效率性这一技术已帮助鉴过提取细胞表面MHC-肽和MHC结合亲和力，从定多种新的树突状细胞复合物，分析其结合的而在全基因组水平预测和巨噬细胞亚群，描绘肽段谱，可直接揭示抗潜在的抗原表位最新了它们在不同组织和疾原递呈的实际情况这的AI模型甚至能够整合病状态下的转录组特一技术特别有助于发现抗原处理的各个环节，征结合空间转录组肿瘤特异性新抗原，为预测特定HLA基因型个学，可实现APC在组织个体化癌症免疫治疗提体的免疫原性表位中的精确定位与功能关供靶点联抗原递呈与个体化医疗分型与器官移植肿瘤新抗原检测与应用HLA分型技术从早期的血清学方法发展到现代的高通量肿瘤基因组测序与计算预测相结合，使得鉴定患者特异性肿HLA DNA测序，极大提高了分型精度和效率精确的匹配显著降瘤新抗原成为可能这些源自体细胞突变的新抗原是理想的HLA低了移植排斥风险，延长了移植器官存活时间现代移植医免疫治疗靶点，因为它们仅存在于肿瘤细胞中基于新抗原学不仅关注主要位点、、匹配，还考虑次要的疫苗已进入临床试验，初步结果显示良好的安全性和潜在HLA AB DRHLA位点和非抗原的影响疗效HLA新型脱敏方案正在开发，通过靶向减少供体特异性抗体和调个体化新抗原疫苗的制备过程包括肿瘤全外显子测序，识节抗原递呈过程，扩大了潜在受者范围移植前的虚拟交叉别体细胞突变；分型和新抗原预测；肽合成或制HLA mRNA配型和抗体筛查技术显著提高了移植成功率未来，基于受备；以及与优化佐剂联用这一定制化方案虽然成本高且制者特定类型的个体化免疫抑制方案可能进一步优化移植备时间长，但有望提供真正的个体化精准疫苗，特别适用于HLA效果具有高突变负荷的肿瘤类型抗原递呈研究的未来方向系统生物学方法整合多组学数据和计算模型，全面理解抗原递呈网络在不同时空维度的动态变化纳米技术应用开发精确模拟病原体尺寸和表面特性的纳米递送系统，靶向特定APC亚群和细胞内处理通路微生理系统3器官芯片和类器官培养技术模拟体内微环境，研究组织特异性抗原递呈过程合成生物学4设计人工APC和工程化抗原递呈路径，实现精确控制的免疫调节未来抗原递呈研究的关键挑战包括解析单细胞水平的抗原递呈动态过程、阐明组织微环境对抗原递呈的调控机制，以及揭示抗原递呈在不同疾病状态下的特异性变化这些研究将依赖于先进成像技术，如超分辨率显微镜和多参数组织成像，实现对活体内抗原递呈过程的实时观察从临床转化角度，下一代疫苗和免疫治疗将更加精准地靶向和调控抗原递呈过程可编程的抗原递呈系统、人工设计的抗原表位以及靶向特定APC亚群的递送策略，将使免疫干预更加高效和个体化此外，抗原递呈与免疫代谢、表观遗传学、神经免疫调节等新兴领域的交叉研究，有望揭示全新的免疫调控机制和治疗靶点总结抗原递呈的关键概念免疫整合抗原递呈连接先天与适应性免疫系统，确保精准靶向反应递呈途径选择2MHCI类处理胞内抗原激活CD8+T细胞，MHCII类处理胞外抗原激活CD4+T细胞核心作用APC树突状细胞、巨噬细胞和B细胞通过高效抗原捕获、处理和递呈启动免疫反应抗原递呈是免疫系统识别和应对病原体入侵的核心环节通过MHCI类途径，细胞能够展示胞内合成的蛋白质片段，包括病毒蛋白和肿瘤抗原，从而被细胞毒性T细胞识别和清除MHCII类途径则使专职抗原递呈细胞能够处理和呈递胞外病原体成分，激活辅助性T细胞，进而调控抗体产生和炎症反应抗原递呈过程的精确调控是维持免疫平衡的关键一方面，它确保免疫系统能够有效识别和清除病原体；另一方面，它通过中枢和外周耐受机制防止对自身组织的攻击深入理解抗原递呈的分子和细胞机制，不仅帮助我们认识免疫系统的工作原理，也为疫苗开发、移植排斥控制、肿瘤免疫治疗和自身免疫疾病干预提供了理论基础和策略指导问题与讨论前沿研究问题临床应用潜力抗原递呈研究领域仍存在诸多未解抗原递呈研究的进展为多个临床领之谜交叉递呈的精确分子机制如域带来革新机会新型疫苗佐剂和何？组织特异性微环境如何调节递送系统可提高疫苗效力；靶向特APC功能？不同HLA等位基因如何影定抗原递呈途径的药物可改善自身响抗原表位选择？抗原递呈细胞如免疫疾病治疗；肿瘤新抗原筛选可何适应不同病原体挑战？细胞应激支持个体化癌症免疫治疗；调节性和代谢改变如何影响抗原加工效树突状细胞疗法可促进移植耐受；率？这些问题的解答将深化我们对基于抗原递呈预测的生物标志物可免疫系统的理解用于疾病预后评估技术与挑战尽管研究取得长足进展，但仍面临诸多挑战体内实时观察抗原递呈过程的技术限制；APC亚群功能重叠与异质性的复杂性；从动物模型到人类系统的转化差异；临床应用中的个体化和成本效益平衡；以及跨学科团队协作实现基础研究向临床转化的障碍克服这些挑战需要创新思维和多领域合作。