Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd2543810.32607/actanaturae.25438ReviewsОбзорыReview ArticleProtein Tyrosine Phosphatase CD45 As an Immunity Regulator and a Potential Effector of CAR-T therapyТирозинфосфатаза CD45 – регулятор иммунитета и потенциальный эффектор CAR T-терапииhttps://orcid.org/0000-0002-1800-999X57525059700ITV-3178-20238529-9993VolkovDmitrii V.ВолковДмитрий Васильевич
Russian Federation
ya.wolf.otl@yandex.ru57195152374StepanovaValeria M.СтепановаВалерия Михайловна
Russian Federation

ukrainskaya49@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9175-30137006210548A-8227-2014RubtsovYury P.РубцовЮрий Петрович
Russian Federation
yrubtsov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1616-440856284407100C-7013-2015StepanovAlexey V.СтепановАлексей Вячеславович
Russian Federation
stepanov.aleksei.v@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8665-32887006905505A-8246-20144994-1252GabibovAlexander G.ГабибовАлександр Габибович
Russian Federation
gabibov@gmail.comM.M. Shemyakin and Yu.A. Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of SciencesИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН3010202315317261008202313092023Copyright ©; 2023, Volkov D.V., Stepanova V.M., Rubtsov Y.P., Stepanov A.V., Gabibov A.G.Copyright ©; 2023, Волков Д.В., Степанова В.М., Рубцов Ю.П., Степанов А.В., Габибов А.Г.2023Volkov D.V., Stepanova V.M., Rubtsov Y.P., Stepanov A.V., Gabibov A.G.Волков Д.В., Степанова В.М., Рубцов Ю.П., Степанов А.В., Габибов А.Г.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/25438

The leukocyte common antigen CD45 is a receptor tyrosine phosphatase and one of the most prevalent antigens found on the surface of blood cells. CD45 plays a crucial role in the initial stages of signal transmission from receptors of various immune cell types. Immunodeficiency, autoimmune disorders, and oncological diseases are frequently caused by gene expression disorders and imbalances in CD45 isoforms. Despite extensive research into the structure and functions of CD45, the molecular mechanisms behind its role in transmitting signals from T-cell receptors and chimeric antigen receptors remain not fully understood. It is of utmost importance to comprehend the structural features of CD45 and its function in regulating immune system cell activation to study oncological diseases and the impact of CD45 on lymphocytes and T cells modified by chimeric antigen receptors.

Общий лейкоцитарный антиген CD45 – рецепторная тирозинфосфатаза и один из самых представленных антигенов на поверхности клеток крови – ключевой участник ранних этапов передачи сигналов от рецепторов большинства типов иммунных клеток. Нарушения экспрессии гена и дисбаланс изоформ CD45 часто являются причиной иммунодефицитных, аутоиммунных и онкологических заболеваний. Несмотря на долгую историю изучения структуры и функций CD45, молекулярные механизмы участия CD45 в передаче сигнала Т-клеточного рецептора и химерных антигенных рецепторов изучены не полностью. Понимание структурных особенностей CD45, а также роли фосфатазы в регуляции активации клеток иммунной системы крайне важно для изучения молекулярного патогенеза онкологических заболеваний и вклада CD45 в функционирование лимфоцитов и Т-клеток, модифицированных химерными антигенными рецепторами.

CD45T lymphocytesB lymphocytesT cell receptorcancerchimeric antigen receptorCD45Т и B лимфоцитыТ клеточный рецепторонкологические заболеванияхимерный антигенный рецепторРНФRSF17-74-30019Lynch K.W., Weiss A. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. № 26. P. 24341–24347.Tong A., Nguyen J., Lynch K.W. // J. Biol. Chem. 2005. V. 280. № 46. P. 38297–38304.Dahlke M.H., Larsen S.R., Rasko J.E.J., Schlitt H.J. // Leuk. Lymphoma. 2004. V. 45. № 2. P. 229–236.Hermiston M.L., Xu Z., Weiss A. // Annu. Rev. Immunol. 2003. V. 21. № 1. P. 107–137.Chang V.T., Fernandes R.A., Ganzinger K.A., Lee S.F., Siebold C., McColl J., Jönsson P., Palayret M., Harlos K., Coles C.H., et al. // Nat. Immunol. 2016. V. 17. № 5. P. 574–582.Nam H.-J., Poy F., Saito H., Frederick C.A. // J. Exp. Med. 2005. V. 201. № 3. P. 441–452.Kashio N., Matsumoto W., Parker S., Rothstein D.M. // J. Biol. Chem. 1998. V. 273. № 50. P. 33856–33863.Trowbridge I.S., Thomas M.L. // Annu. Rev. Immunol. 1994. V. 12. № 1. P. 85–116.D’Oro U., Sakaguchi K., Appella E., Ashwell J.D. // Mol. Cell. Biol. 1996. V. 16. № 9. P. 4996–5003.Mustelin T., Taskén K. // Biochem. J. 2003. V. 371. № 1. P. 15–27.Chow L.M.L., Fournel M., Davidson D., Veillette A. // Nature. 1993. V. 365. № 6442. P. 156–160.Castro-Sanchez P., Teagle A.R., Prade S., Zamoyska R. // Front. Cell Dev. Biol. 2020. V. 8. P. 1–31.Dustin M.L. // Cancer Immunol. Res. 2014. V. 2. № 11. P. 1023–1033.Freiberg B.A., Kupfer H., Maslanik W., Delli J., Kappler J., Zaller D.M., Kupfer A. // Nat. Immunol. 2002. V. 3. № 10. P. 911–917.Leupin O., Zaru R., Laroche T., Müller S., Valitutti S. // Curr. Biol. 2000. V. 10. № 5. P. 277–280.Johnson K.G., Bromley S.K., Dustin M.L., Thomas M.L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. V. 97. № 18. P. 10138–10143.Davis S.J., Shaw A.S., Dustin M.L. // Semin. Immunol. 2000. V. 12. № 1. P. 5–21.Irles C., Symons A., Michel F., Bakker T.R., van der Merwe P.A., Acuto O. // Nat. Immunol. 2003. V. 4. № 2. P. 189–197.Burroughs N.J., Wülfing C. // Biophys. J. 2002. V. 83. № 4. P. 1784–1796.Cordoba S.-P., Choudhuri K., Zhang H., Bridge M., Basat A.B., Dustin M.L., van der Merwe P.A. // Blood. 2013. V. 121. № 21. P. 4295–4302.Carbone C.B., Kern N., Fernandes R.A., Hui E., Su X., Garcia K.C., Vale R.D. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2017. V. 114. № 44. P. 9338–9345.Burroughs N.J., Lazic Z., van der Merwe P.A. // Biophys. J. 2006. V. 91. № 5. P. 1619–1629.Choudhuri K., Wiseman D., Brown M.H., Gould K., van der Merwe P.A. // Nature. 2005. V. 436. № 7050. P. 578–582.Courtney A.H., Shvets A.A., Lu W., Griffante G., Mollenauer M., Horkova V., Lo W.-L., Yu S., Stepanek O., Chakraborty A.K., et al. // Sci. Signal. 2019. V. 12. № 604. P. 1–14.McNeill L., Salmond R.J., Cooper J.C., Carret C.K., Cassady-Cain R.L., Roche-Molina M., Tandon P., Holmes N., Alexander D.R. // Immunity. 2007. V. 27. № 3. P. 425–437.Zikherman J., Jenne C., Watson S., Doan K., Raschke W., Goodnow C.C., Weiss A. // Immunity. 2010. V. 32. № 3. P. 342–354.Kishihara K., Penninger J., Wallace V.A., Kündig T.M., Kawal K., Wakeham A., Timms E., Pfeffer K., Ohashi P.S., Thomas M.L., et al. // Cell. 1993. V. 74. № 1. P. 143–156.Byth K.F., Conroy L.A., Howlett S., Smith A.J., May J., Alexander D.R., Holmes N. // J. Exp. Med. 1996. V. 183. № 4. P. 1707–1718.Mee P.J., Turner M., Basson M.A., Costello P.S., Zamoyska R., Tybulewicz V.L.J. // Eur. J. Immunol. 1999. V. 29. № 9. P. 2923–2933.Pingel S., Baker M., Turner M., Holmes N., Alexander D.R. // Eur. J. Immunol. 1999. V. 29. № 8. P. 2376–2384.Molina T.J., Kishihara K., Siderovskid D.P., van Ewijk W., Narendran A., Timms E., Wakeham A., Paige C.J., Hartmann K.-U., Veillette A., et al. // Nature. 1992. V. 357. № 6374. P. 161–164.Benatar T., Carsetti R., Furlonger C., Kamalia N., Mak T., Paige C.J. // J. Exp. Med. 1996. V. 183. № 1. P. 329–334.Cyster J.G., Healy J.I., Kishihara K., Mak T.W., Thomas M.L., Goodnow C.C. // Nature. 1996. V. 381. № 6580. P. 325–328.Zikherman J., Doan K., Parameswaran R., Raschke W., Weiss A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012. V. 109. № 1. P. 3–12.Zhu J.W., Brdicka T., Katsumoto T.R., Lin J., Weiss A. // Immunity. 2008. V. 28. № 2. P. 183–196.Springer T.A. // Nature. 1990. V. 346. № 6283. P. 425–434.Hynes R.O. // Cell. 1992. V. 69. № 1. P. 11–25.English B.K., Ihle J.N., Myracle A., Yi T. // J. Exp. Med. 1993. V. 178. № 3. P. 1017–1022.Zaffran Y., Escallier J.C., Ruta S., Capo C., Mege J.L. // J. Immunol. 1995. V. 154. № 7. P. 3488–3497.Lichtenberg U., Quintrell N., Bishop J.M. // Oncogene. 1992. V. 7. № 5. P. 849–858.Roach T., Slater S., Koval M., White L., McFarland E.C., Okumura M., Thomas M., Brown E. // Curr. Biol. 1997. V. 7. № 6. P. 408–417.Cahir McFarland E.D., Hurley T.R., Pingel J.T., Sefton B.M., Shaw A., Thomas M.L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. V. 90. № 4. P. 1402–1406.Shiroo M., Goff L., Biffen M., Shivnan E., Alexander D. // EMBO J. 1992. V. 11. № 13. P. 4887–4897.Sieh M., Bolen J.B., Weiss A. // EMBO J. 1993. V. 12. № 1. P. 315–321.Rohwedder I., Kurz A.R.M., Pruenster M., Immler R., Pick R., Eggersmann T., Klapproth S., Johnson J.L., Alsina S.M., Lowell C.A., et al. // Haematologica. 2020. V. 105. № 7. P. 1845–1856.Fumagalli L., Zhang H., Baruzzi A., Lowell C.A., Berton G. // J. Immunol. 2007. V. 178. № 6. P. 3874–3885.Cassatella M.A. // Immunol. Today. 1995. V. 16. № 1. P. 21–26.Lloyd A.R., Oppenheim J.J. // Immunol. Today. 1992. V. 13. № 5. P. 169–172.Liles W.C., Ledbetter J.A., Waltersdorph A.W., Klebanoff S.J. // J. Immunol. 1995. V. 155. № 4. P. 2175–2184.Harvath L., Balke J.A., Christiansen N.P., Russell A.A., Skubitz K.M. // J. Immunol. 1991. V. 146. № 3. P. 949–957.Gao H., Henderson A., Flynn D.C., Landreth K.S., Ericson S.G. // Exp. Hematol. 2000. V. 28. № 9. P. 1062–1070.Zhu J.W., Doan K., Park J., Chau A.H., Zhang H., Lowell C.A., Weiss A. // Immunity. 2011. V. 35. № 5. P. 757–769.Janeway C.A., Medzhitov R. // Annu. Rev. Immunol. 2002. V. 20. № 1. P. 197–216.Byeon S.E., Yi Y.-S., Oh J., Yoo B.C., Hong S., Cho J.Y. // Mediators Inflamm. 2012. V. 2012. P. 1–18.Medzhitov R. // Nat. Rev. Immunol. 2001. V. 1. № 2. P. 135–145.Cross J.L., Kott K., Miletić T., Johnson P. // J. Immunol. 2008. V. 180. № 12. P. 8020–8029.Lanier L.L. // Curr. Opin. Immunol. 2003. V. 15. № 3. P. 308–314.Samelson L.E. // Annu. Rev. Immunol. 2002. V. 20. № 1. P. 371–394.Hesslein D.G.T., Takaki R., Hermiston M.L., Weiss A., Lanier L.L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. V. 103. № 18. P. 7012–7017.Valitutti S., Dessing M., Aktories K., Gallati H., Lanzavecchia A. // J. Exp. Med. 1995. V. 181. № 2. P. 577–584.Valitutti S., Müller S., Dessing M., Lanzavecchia A. // J. Exp. Med. 1996. V. 183. № 4. P. 1917–1921.Rizzo D., Lotay A., Gachard N., Marfak I., Faucher J.-L., Trimoreau F., Guérin E., Bordessoule D., Jaccard A., Feuillard J. // Am. J. Hematol. 2013. V. 88. № 9. P. 747–753.Ozdemirli M., Mankin H.J., Aisenberg A.C., Harris N.L. // Cancer. 1996. V. 77. № 1. P. 79–88.Ratei R., Sperling C., Karawajew L., Schott G., Schrappe M., Harbott J., Riehm H., Ludwig W.-D. // Ann. Hematol. 1998. V. 77. № 3. P. 107–114.Cario G., Rhein P., Mitlöhner R., Zimmermann M., Bandapalli O.R., Romey R., Moericke A., Ludwig W.-D., Ratei R., Muckenthaler M.U. // Haematologica. 2014. V. 99. № 1. P. 103–110.Ishikawa H., Mahmoud M.S., Fujii R., Abroun S., Kawano M.M. // Leuk. Lymphoma. 2000. V. 39. № 1–2. P. 51–55.Lin H., Kolosenko I., Björklund A.-C., Protsyuk D., Österborg A., Grandér D., Tamm K.P. // Exp. Cell Res. 2013. V. 319. № 5. P. 600–611.Liu S., Ishikawa H., Tsuyama N., Li F.-J., Abroun S., Otsuyama K., Zheng X., Ma Z., Maki Y., Iqbal M.S., et al. // Oncogene. 2006. V. 25. № 3. P. 419–429.Ishikawa H., Tsuyama N., Kawano M.M. // Int. J. Hematol. 2003. V. 78. № 2. P. 95–105.Gonsalves W.I., Timm M.M., Rajkumar S.V., Morice W.G., Dispenzieri A., Buadi F.K., Lacy M.Q., Dingli D., Leung N., Kapoor P., et al. // Leuk. Res. 2016. V. 44. P. 32–39.Clark M.C., Pang M., Hsu D.K., Liu F.-T., de Vos S., Gascoyne R.D., Said J., Baum L.G. // Blood. 2012. V. 120. № 23. P. 4635–4644.Hoyer K.K., Pang M., Gui D., Shintaku I.P., Kuwabara I., Liu F.-T., Said J.W., Baum L.G., Teitell M.A. // Am. J. Pathol. 2004. V. 164. № 3. P. 893–902.Nangia-Makker P., Nakahara S., Hogan V., Raz A. // J. Bioenerg. Biomembr. 2007. V. 39. № 1. P. 79–84.Schiavoni G., Gabriele L., Mattei F. // Front. Oncol. 2013. V. 3. P. 1–15.Laplane L., Duluc D., Larmonier N., Pradeu T., Bikfalvi A. // Trends Cancer. 2018. V. 4. № 12. P. 802–809.Gabrilovich D.I., Nagaraj S. // Nat. Rev. Immunol. 2009. V. 9. № 3. P. 162–174.Serafini P., De Santo C., Marigo I., Cingarlini S., Dolcetti L., Gallina G., Zanovello P., Bronte V. // Cancer Immunol. Immunother. 2004. V. 53. № 2. P. 64–72.Ostrand-Rosenberg S., Sinha P., Beury D.W., Clements V.K. // Semin. Cancer Biol. 2012. V. 22. № 4. P. 275–281.van Vliet S.J., Gringhuis S.I., Geijtenbeek T.B.H., van Kooyk Y. // Nat. Immunol. 2006. V. 7. № 11. P. 1200–1208.Schuette V., Embgenbroich M., Ulas T., Welz M., Schulte-Schrepping J., Draffehn A.M., Quast T., Koch K., Nehring M., König J., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016. V. 113. № 38. P. 10649–10654.Gross G., Waks T., Eshhar Z. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1989. V. 86. № 24. P. 10024–10028.Jayaraman J., Mellody M.P., Hou A.J., Desai R.P., Fung A.W., Pham A.H.T., Chen Y.Y., Zhao W. // EBioMedicine. 2020. V. 58. P. 1–12.Fu Z., Zhou J., Chen R., Jin Y., Ni T., Qian L., Xiao C. // Oncol. Lett. 2020. V. 20. № 4. P. 1–9.Salter A.I., Ivey R.G., Kennedy J.J., Voillet V., Rajan A., Alderman E.J., Voytovich U.J., Lin C., Sommermeyer D., Liu L. // Sci. Signal. 2018. V. 11. № 544. P. 1–35.Watanabe K., Terakura S., Martens A.C., van Meerten T., Uchiyama S., Imai M., Sakemura R., Goto T., Hanajiri R., Imahashi N. // J. Immunol. 2015. V. 194. № 3. P. 911–920.Hudecek M., Lupo-Stanghellini M.-T., Kosasih P.L., Sommermeyer D., Jensen M.C., Rader C., Riddell S.R. // Clin. Cancer Res. 2013. V. 19. № 12. P. 3153–3164.Feng Y., Brazin K.N., Kobayashi E., Mallis R.J., Reinherz E.L., Lang M.J. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2017. V. 114. № 39. P. 8204–8213.Valitutti S., Müller S., Cella M., Padovan E., Lanzavecchia A. // Nature. 1995. V. 375. № 6527. P. 148–151.Voisinne G., Kersse K., Chaoui K., Lu L., Chaix J., Zhang L., Goncalves Menoita M., Girard L., Ounoughene Y., Wang H. // Nat. Immunol. 2019. V. 20. № 11. P. 1530–1541.Chakraborty A.K., Weiss A. // Nat. Immunol. 2014. V. 15. № 9. P. 798–807.Ramello M.C., Benzaïd I., Kuenzi B.M., Lienlaf-Moreno M., Kandell W.M., Santiago D.N., Pabón-Saldaña M., Darville L., Fang B., Rix U. // Sci. Signal. 2019. V. 12. № 568. P. 1–31.Gudipati V., Rydzek J., Doel-Perez I., Gonçalves V.D.R., Scharf L., Königsberger S., Lobner E., Kunert R., Einsele H., Stockinger H. // Nat. Immunol. 2020. V. 21. № 8. P. 848–856.James J.R., Vale R.D. // Nature. 2012. V. 487. № 7405. P. 64–69.Davenport A.J., Cross R.S., Watson K.A., Liao Y., Shi W., Prince H.M., Beavis P.A., Trapani J.A., Kershaw M.H., Ritchie D.S. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2018. V. 115. № 9. P. 2068–2076.Karlsson H., Svensson E., Gigg C., Jarvius M., Olsson-Strömberg U., Savoldo B., Dotti G., Loskog A. // PLoS One. 2015. V. 10. № 12. P. 1–20.Xiao Q., Zhang X., Tu L., Cao J., Hinrichs C.S., Su X. // Sci. Immunol. 2023. V. 7. № 74. P. 1–30.Davis S.J., van der Merwe P.A. // Nat. Immunol. 2006. V. 7. № 8. P. 803–809.Chan W.K., Suwannasaen D., Throm R.E., Li Y., Eldridge P.W., Houston J., Gray J.T., Pui C.-H., Leung W. // Leukemia. 2015. V. 29. № 2. P. 387–395.Ukrainskaya V., Molostova O., Shelikhova L., Pershin D., Kulakovskaya E., Volkov D., Rakhteenko A., Muzalevskii Y., Kazachenok A., Brilliantova V., et al. // Blood Adv. 2022. V. 6. № 19. P. 5582–5588.Stepanov A.V., Kalinin R.S., Shipunova V.O., Zhang D., Xie J., Rubtsov Y.P., Ukrainskaya V.M., Schulga A., Konovalova E.V., Volkov D.V., et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2022. V. 119. № 46. P. 1–8.Kalinin R.S., Petukhov A.V., Knorre V.D., Maschan M.A., Stepanov A.V., Gabibov A.G. // Acta Naturae. 2018. V. 10. № 2. P. 16–23.Kulemzin S.V., Kuznetsova V.V., Mamonkin M., Taranin A.V., Gorchakov A.A. // Acta Naturae. 2017. V. 9. № 1. P. 6–14.