导读
本章介绍T细胞的抗原识别分子，即T细胞受体（TCR）。上图概述了TCR组装的主要步骤。如第2章所述，TCRs识别肽抗原有一个必要条件，那就是该抗原需要由自身主要组织相容性复合物（MHC）分子进行展示，没有与MHC结合的抗原是不能被TCR识别的，也就是说，它们具有双重特异性。这与B细胞抗原识别分子（抗体）不同，抗体是直接结合各种肽和非肽抗原。
本章最后讨论了TCR和MHC抗原之间如何通过相互作用形成免疫突触的一部分。尽管抗原识别机制不同，但TCR在结构上与免疫球蛋白相似（Fig7.1）。像B细胞抗原受体一样，TCR也是呈克隆分布。T细胞的每个克隆都表达不同的抗原受体分子。
Fig7.1T细胞受体(TCR)的结构与免疫球蛋白的比较
T细胞受体的结构
TCR是异二聚体膜蛋白。TCR包括两种类型的受体，分别是αβ链受体和γδ链受体，携带有两种受体的T淋巴细胞的比例分别约占人类总T淋巴细胞的95%和5%。这些受体中的每一个链的分子量都在40,至60,之间。每条链的细胞外部分由两个域组成（见Fig7.1）。整体结构类似于免疫球蛋白（Ig）的抗原结合片段（Fab）的结构。距膜最远的TCR域与Ig可变（V）区域相似，而距膜最近的TCR域与Ig恒定（C）区域相似。抗原结合由αβ或γδ链的V结构域产生的位点进行。已经确定TCR细胞外部分的三维（3-D）结构（Fig7.2），与Ig具有很大相似性。
Fig7.2T细胞受体(TCR)的三维结构
许多具有不同特异性的TCRs已获得蛋白质和核酸序列数据。这些序列的分析结果表明在可变区中存在三个高变（hv）区。3-D结构表明，这些高变区排列为相对平坦的表面（见Fig7.2），该表面同时与MHC分子和抗原肽的氨基酸残基接触。
αβT细胞受体
αβTCR是在具有MHC限制性T细胞上发现的主要TCR（95％）。通常我们提到TCR，指的是αβTCR。不同类型的辅助T细胞也是αβT细胞，大多数病*感染细胞的细胞*性T淋巴细胞也是如此。αβTCR识别由MHC分子呈递的肽抗原（第2、3、9和10章）。
γδT细胞受体
γδTCR存在于少数（5％）人T细胞上。这些细胞在胸腺中作为与表达αβTCR分子的细胞不同的细胞谱衍生（第15章）。在某些上皮组织中，γδT细胞数量更多，这导致了以下假设：它们是第一道防线，并可能引发对上皮边界，如皮肤，经常遇到的微生物的反应。同样，γδT细胞与αβT细胞在两个重要方面有所不同。首先，他们既可以识别脂质分子也可以识别肽。第二，他们不能总是识别MHC，不是MHC限制性的。
T细胞受体基因多样性的产生
编码TCR链的基因片段的结构非常类似于Ig重链和轻链基因区段的结构。如Fig7.3所示，α和γ链的基因与Igκ和λ轻链的基因类似，因为它们仅使用V和J段。β和δ链的基因类似于Ig重链基因，它们使用V，D和J基因段。与Ig基因的不同之处在于，TCRC区域基因较少。例如，只有一个Cα基因，有两个Cβ基因，但它们在功能上似乎是相同的。这与其中C区包括μ，δ，γ，ε和α类以及λ亚型（λ1至λ4）等的Igs相反。
Fig7.3人类T细胞受体基因的组织
在抗原刺激T细胞之前产生多样性的机制与B细胞中产生多样性的机制相同（第6章）。但在抗原刺激后，T细胞内途径与B细胞完全不同。抗原刺激后，Ig基因继续多样化（例如通过体细胞超突变和类别转换，将V区连接到另一个C区），而TCR的基因保持不变。
TCR基因在胸腺重排（第15章）。合成TCR链的基本分子步骤与针对Ig轻链和重链所述的分子步骤非常相似（Fig7.4）。对于B淋巴细胞中的Ig基因，包括RAG-1和RAG-2酶在内的V（D）J重组酶与TCR基因重排有关，这些功能的缺陷会影响B细胞和T细胞（BOX7.1）。对于α链，V基因区段（如Vα2）和J基因区段（如Jα5）重组以形成V区外显子（如Vα2Jα5）。V区的转录和Cα外显子一起产生初级RNA转录本。该RNA的剪接产生一个信使RNA（mRNA），该信使RNA在翻译时会产生TCRα链蛋白（参见Fig7.4），其方式类似于Fig6.3A和Fig6.4中针对Ig轻链所述方式。
Fig7.4人αβT细胞受体的合成与表达
β链的组装与Ig重链的组装相似，首先将αD和αJ基因片段组合在一起，然后将该DJ单元组合到V基因片段上，如Fig7.4中Dβ1，Jβ1和Vβ3。然后，完整的V区外显子与Cβ1一起转录，形成一级RNA转录物。RNA剪接产生mRNA，翻译后产生TCR的β链（参见Fig7.4），方式类似于Fig6.3B和Fig6.5中针对Ig重链。α和β链像其他与膜结合蛋白一样在粗面内质网中翻译，经过内质网和高尔基体处理后在细胞表面膜上表达。
与免疫球蛋白一样，TCR多样性产生的机制包括：（1）存在多个V区基因，（2）末端脱氧核苷酸转移酶（TdT）的不精确连接和核苷酸添加而产生的连接多样性，（3）随机产生链条组合。与Ig不同，TCR基因中没有体细胞超突变。但是，总的潜在B细胞和T细胞抗原受体种类相似，因为缺乏体细胞超突变被TCR基因中更大的连接多样性的抵消了（第9章）。从理论上讲，TCR数目可能高达至，其中大部分是由多样性产生。TCR连接多样性的一个例证是TCRα链可用的J片段数量是Igκ和λ轻链的10倍以上。
抗原的识别
TCR仅出现在细胞表面。T细胞没有像B细胞抗原受体那样表达另一种分泌形式的潜力。Fig7.5显示TCR如何与自身MHC分子呈递抗原肽相互作用。处理后（第10章）的大多数肽抗原都显示在MHC凹槽（第2、3和8章）中与TCR结合。少数被称为超抗原的物质可独立于抗原加工和呈递而激活T细胞。这些超抗原同时结合MHCII类分子和具有某些特定β链的TCR。通过这样做，它们激活带有该Vβ区域的T细胞，并引起大规模的免疫反应（BOX7.2）。
Fig7.5T细胞受体(TCR)与肽和主要组织相容性复合体(MHC)的相互作用
对TCR-肽-MHC复合物进行了3-D结构分析。Fig7.6显示了MHCI类分子（HLA-A2），病*肽和特异性TCR，该TCRV区的高变序列产生一个“平坦”的表面，该表面与抗原肽的残基以及位于MHC分子α1和α2域中的一些多态氨基酸残基相互作用。
Fig7.6MHC-肽-T细胞受体(TCR)复合物的三维结构
涉及T细胞功能的辅助分子
如Fig7.7所示，几种分子参与T细胞功能。这些分子形成免疫突触的一侧，T细胞利用免疫突触与其他细胞通讯。本章主要