2.1 A fejlődő B-sejtek vándorlása és kölcsönhatásai
A lymphopoiesis során a csontvelőben lévő B-sejtek a különböző fejlődési szakaszok jól jellemzett sorozatán mennek keresztül. A fejlődő B-sejtek túlélésük és differenciálódásuk szempontjából kritikusan függenek a stádiumspecifikus szignáloktól, amelyeket a stromasejtek által meghatározott különböző mikrokörnyezeti fülkékben kapnak. A B-sejtek feltehetően vándorolnak e szöveti területek között fejlődésük során. A rögzített mikrokörnyezeti fülkék koncepcióját, amelyek szükségesek a sejtek befogadásához és sorsuk szabályozásához, először az 1970-es években Schofield és munkatársai javasolták az őssejtekkel összefüggésben. A vérképző őssejtekről (HSC) úgy vélik, hogy egyedi mikrokörnyezet veszi körül őket, amely az osztódás, túlélés és differenciálódás tekintetében szabályozza sorsukat. Azóta bebizonyosodott, hogy hasonló elképzelések számos vérképzősejt-típusra és differenciálódási stádiumra vonatkoznak, beleértve a fejlődő B-sejteket és még a csontvelőben lévő memória plazmasejteket is.
A csontvelőben a B-sejtek előfutárai multipotens HSC-kből keletkeznek, amelyek az egyén egész életében fennmaradnak, és önmegújító potenciáljuk jellemzi őket, ami intrinsic és extrinsic tényezőktől függ. Egészen a közelmúltig nem volt egyértelmű, hogy a HSC-k és a korlátozott vérképzőszervi elődsejtek (HPC-k) egymástól térben elkülönülő, specializált mikrokörnyezeti fülkékben tartózkodnak-e, és az irodalomban kialakult egy dichotómia egyrészt az osteoblasztikus fülkék, másrészt a vaszkuláris őssejtfülkék között. Leírták, hogy a HSC-k az oszteoblasztok közelében lokalizálódnak, amelyek a szilárd csont és a csontvelő közötti határvonalat bélelő csontképző sejtek. Az oszteoblasztok döntő szerepet játszanak az őssejtkészlet fenntartásának szabályozásában – a trabecularis N-kadherin + oszteoblasztok számának növekedése a HSC-k számának emelkedésével jár együtt . Ezt a hatást a Notch1 útvonal aktiválása közvetíti, amelyet az oszteoblasztokból származó Jagged1 vált ki, ami HSC proliferációhoz vezet . Az oszteoblasztok más, a HSC homeosztázist szabályozó faktorokat is szekretálnak, például trombopoietint, angiopoietint és a C-X-C-motif ligand-12 (CXCL12) kemokint . Kimutatták azonban, hogy az endotélsejtek, amelyek gyakran lokalizálódnak a csonthártya közelében, különösen a lapos csontokban , a HSC niche másik fontos összetevőjét alkotják. A Leptin-receptor+ perivaszkuláris sejtekkel együtt az endotélsejtek biztosítják az őssejtfaktort (SCF, más néven kit ligand) a vaszkuláris niche-ben, és ennek feltételes deléciója ezekből a sejtekből a HSC-k csontvelőből való kimerülését eredményezi .
A CXCL12, amelyet “stromasejtből származó faktor egy alfa” néven is emlegetnek, mivel a stromális komponensek nagymértékben expresszálják, a HSC lokalizációjának és migrációjának szabályozásában kulcsfontosságú kemokin a csontvelőben receptorán, a C-X-C-motívum receptor-4-en (CXCR4) keresztül . Kimutatták, hogy a multipotens hematopoetikus progenitorok (MPP-k) közvetlenül érintkeznek a CXCL12-t expresszáló retikuláris stromasejtek folyamataival . Kísérletek, amelyekben a CXCL12-t szelektíven csökkentették különböző sejttípusokból, amelyekről ismert, hogy hozzájárulnak a HSC-k és HPC-k fenntartásához (pl. oszteoblasztok, perivaszkuláris és retikuláris stromasejtek), kimutatták, hogy a HSC-k és a limfoid progenitorok különböző fülkéket foglalnak el a csontvelőben: Az endothelialis és perivascularis, valamint a mesenchymalis stromasejtek által termelt CXCL12 támogatja a HSC-k túlélését. Ezzel szemben az oszteoblasztokból származó CXCL12 megtartja a HPC-ket a csontvelőben és támogatja a B-vonalú limfoid progenitorokat .
A CXCL12-re egyértelműen szükség van a legkorábbi B-vonalú progenitorok fejlődéséhez is, amelyeket a c-kit, az interleukin (IL)7Rα és a CD93 (AA4.1) expressziója alapján azonosítanak. Ezek a korai pre-pro B-sejtek in vitro a CXCL12 felé vándorolnak. Amellett, hogy kemoattraktánsként hat, a CXCL12 elősegíti túlélésüket és proliferációjukat, szinergikusan hatva az SCF-fel és az IL-7-gyel. A legtöbb B220+ Fms-related tyrosine kinase three/Fetal liver kinase 2+ (Flt3/Flk2+) pre-pro B-sejt kapcsolatba lép a CXCL12-t expresszáló stromasejtek testével; ez az adhézió a B-sejteken lévő α4β1 integrin (más néven very late antigen 4, VLA4) közvetítésével történik, amely a CXCL12+ sejtek felszínén lévő vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) molekulához kapcsolódik. Ezek a CXCL12-ben bővelkedő retikuláris sejtek bizonyos morfológiai jellemzőket osztanak meg a HSC-ket támogató perivascularis CXCL12-termelő sejtekkel, de jelenleg nem világos, hogy valójában egy populációt vagy különböző, specializált alcsoportokat képviselnek-e.
Amint a B-sejtek fejlődése az immunglobulin (Ig) nehézlánc gén változó régióinak átrendeződésével előrehalad, a pro-B sejtek (B220+c-kit+) már nem kerülnek közvetlen kapcsolatba a CXCL12+ sejtekkel. Ehelyett ebben a szakaszban az IL-7-et termelő stromasejtek közelében lokalizálódnak, amelyekről a szövettani festődések alapján úgy gondolják, hogy egy különálló populációt alkotnak . A B-sejtek előtti stádiumba való eljutást mikrokörnyezetük egy másik változása kíséri: Ekkor, amikor funkcionális Igμ-láncot termelnek, amely a helyettesítő könnyűlánccal társulva a pre-BCR-t alkotja, elhagyják az IL-7+ stromasejteket, és továbbhaladnak egy másik stromasejt-alcsoport felé, amely specifikusan galektin-1-et (Gal1), egy S-típusú lektint expresszál a felszínén . A stromális Gal1 a pre-BCR ligandjaként működik. Képes olyan pre-BCR klaszterek kialakulását indukálni, amelyek a VLA4-et és a limfocita funkcióval asszociált antigén-1-et (LFA1) is tartalmazzák a stromasejtekkel való érintkezés helyén. Ez a szinaptikus kontaktus képes kiváltani a pre-BCR intracelluláris tirozinkináz aktivitását és jelátvitelét, ami elengedhetetlen a proliferációhoz és differenciálódáshoz a pre-BII sejt stádiumban . Az IL-7+ és a Gal-1+ sejtek a csontvelőben a mesenchymális sejtek különböző populációit képviselik .
Ez a jól szervezett eseménysorrend a csontvelő térbeli kontextusán belül ahhoz az elképzeléshez vezetett, hogy különböző mikrokörnyezeti fülkék léteznek, amelyeket a rezidens immobilis stromális alcsoportok határoznak meg, és amelyek a fejlődő B-sejtek homeosztázisát szabályozzák. Ez azt jelenti, hogy a B-sejtek legalábbis átmenetileg mobilisakká válnak, hogy fejlődésük során vándoroljanak e fülkék között. Nem ismert, hogy pontosan hogyan szabályozzák a sejtek átmenetét e különböző fülkék között, különösen, hogy milyen egyéb kemotaktikus faktorok szükségesek a lokalizációjuk finomhangolásához, mivel a CXCL12 a folyamat több szakaszában is részt vesz.
A parenchimán kívül a csontvelőben lévő sinusoidok is fontos helyeket jelentenek az éretlen B-sejtek számára . A sinusoidok olyan vénás erek, amelyek a csontvelő parenchimán keresztül ágaznak el, és egy nagy központi vénába futnak össze, amely csatlakozik a tápvénához, amely a kéregen keresztül hagyja el a csontot . A csontvelői sinusoidokat vékony falú endothelium béleli, és ezek jelentik azt a határfelületet, ahol a B-sejtek a csontvelőben történő érésük befejezése után a keringésbe lépnek. A kemokin receptor CXCR4 részben felelős a B-sejtek csontvelőben tartásáért . A CXCR4 jelátvitel antagonizálása az érett és éretlen (IgDlo) B-sejtek gyakoriságának növekedését eredményezi a csontvelő sinusoidjaiban, ugyanakkor csökkenti számukat a parenchimában, ami arra utal, hogy ez a kemokinreceptor közvetíti a vérbe való transzlokációjukat . A CXCR4 mellett a szfingozin-1-foszfát (S1P) receptor 1 (S1P1) is szerepet játszik. A vérképző sejtek, különösen az eritrociták, a jelek szerint S1P-t termelnek a vérben , ami e szfingolipid magasabb koncentrációjához vezet a csontvelő sinusoidjaiban, mint a parenchimában, így közvetítve a B-sejtek transzmigrációját a sinusoidokba . Az S1P1-hiányos B-sejtek a parenchimában maradnak, és csökkent kilépést mutatnak a sinusoidokba; hasonló hatás figyelhető meg az S1P jelátvitel blokkolása után az antagonista Fingolimod (FTY720) adásával.
Mihelyt a B-sejtek átjutottak az endotélen és a sinusoidok belsejében helyezkednek el, nem hagyják el azonnal a csontvelőt a vérárammal. Ehelyett a sinusoidális endothelium luminális oldalán maradnak és ott kúsznak . Az endotélhez való tapadást a B-sejteken lévő kannabinoid receptor-2 (CB2), valamint a VLA4- és VCAM-1 által közvetített adhézió közvetíti. A B-sejteknek a szinuszoidokban való hosszan tartó megmaradása arra utal, hogy a szinuszoidok a B-sejtek számára egy sajátos vaszkuláris rést képeznek, ahelyett, hogy csak a keringésbe való belépési helyként szolgálnának. Ezt az elképzelést támasztják alá a CB2-hiányos egerek, amelyek a BCR-repertoár megváltozását mutatják. A fejlődő B-sejtek csontvelőben való lokalizációjának sematikus áttekintése az 1. ábrán látható.
1. ÁBRA. A B-sejtek lokalizációja a csontvelőben a B-sejtek fejlődése során.
A multipotens vérképzőszervi elődsejtek (MPP) a CXCL12+ stromasejtek folyamataival érintkeznek. A pre-pro B-sejtek, a legkorábbi B-sejt prekurzorok a CXCL12-termelő sejtek sejttestének közelében lokalizálódnak. Az érettebb pro-B sejtek az IL-7+ stromasejtekkel érintkeznek. A pre-B sejtek a Galectin-1+ stromasejtekhez egy szinapszison keresztül kapcsolódnak, amelyet a pre-B sejtek receptorának a stromasejtek felszínén lévő Galectin-1-hez való kötődése, valamint az LFA-1/ICAM és a VLA4/VCAM által közvetített kölcsönhatások képeznek. A B-sejtek csontvelői sinusoidokba való kilépését a B-sejteken található S1P1 közvetíti, amely a vérben nagy mennyiségben előforduló S1P-t köti meg. A sinusoidokba való bejutás után a B-sejtek a B-sejteken lévő CB2 és VLA4 közvetítésével az endothel luminális oldalán tapadnak meg és kúsznak végig, mielőtt a véráramba kerülnének.