Increased relative CD5 + ILC2 counts in patients with rheumatoid arthritis

Olga S. Boeva; Боева Ольга Сергеевна; V. I. Borisevich; Борисевич В. И.; V. S. Abbasova; Аббасова Вероника Сергеевна; Vladimir A. Kozlov; Козлов Владимир Александрович; M. A. Korolev; Королев Максим Александрович; V. O. Omelchenko; Омельченко Виталий Олегович; Yu. D. Kurochkina; Курочкина Юлия Дмитриевна; Anna D. Rybakova; Рыбакова Анна Дмитриевна; Ekaterina A. Pashkina; Пашкина Екатерина Александровна

doi:10.46235/1028-7221-17252-IRC

Increased relative CD5⁺ILC2 counts in patients with rheumatoid arthritis

Authors: Boeva O.S.¹, Borisevich V.I.¹, Abbasova V.S.², Kozlov V.A.¹, Korolev M.A.³, Omelchenko V.O.³, Kurochkina Y.D.³, Rybakova A.D.³, Pashkina E.A.¹
Affiliations:
1. Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology
2. Novosibirsk State Medical University
3. Research Institute of Clinical and Experimental Lymрhology, Branch of the Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 28, No 4 (2025)
Pages: 1003-1008
Section: SHORT COMMUNICATIONS
Submitted: 30.04.2025
Accepted: 22.06.2025
Published: 28.09.2025
URL: https://rusimmun.ru/jour/article/view/17252
DOI: https://doi.org/10.46235/1028-7221-17252-IRC
ID: 17252

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Innate lymphoid cells (ILCs) are the innate analogues of lymphocytes that do not express antigen-specific receptors and are primarily found in tissues and mucosa. ILCs are divided into three groups based on the transcription factors and cytokines they secrete. Group 1 ILCs produce interferon (IFN)-γ in response to IL-12 and are dependent on the transcription factor T-bet; group 2 ILCs (ILC2s) predominantly produce type 2 cytokines (IL-5, IL-4, IL-9, and IL-13) in response to IL-33, IL-25, and thymic stromal lymphopoietin (TSLP) and are dependent on GATA3. Group 3 ILCs include ILC3s and lymphoid tissue inducer cells (LTi). The latter group secretes IL-17 and IL-22 in response to IL-1β and IL-23 and functionally depends on RORγt. Recently, early ILC precursors were found in peripheral blood, which were defined by the CD5 marker and are likely to be of thymic origin. These cells can, on demand, enter the bloodstream (like monocytes), move with the blood flow into tissues for subsequent differentiation into a mature phenotype. In this work, we assessed the content of CD5⁺ILC2 in peripheral blood of patients with rheumatoid arthritis (RA), which is characterized by chronic inflammation in the joints and uncontrolled cell proliferation, thus maintaining the inflammatory events. In this work, we used peripheral blood from patients with RA (n = 7) and conditionally healthy donors (n = 13). The obtained peripheral blood mononuclear cells (PBMPs) were stained with the following panel of antibodies: anti-lineage (CD2/3/14/16/19/20/56/235a), antiCD11c and anti-FceR1 alpha-FITC, anti-CD294-PE, anti-CD127-PerCP/Cy5.5, antiCD117-APC, anti-CD5-BV-450. Innate lymphoid cells were defined as Lin^-CD127⁺, CD294⁺ILCs were identified as ILC2. The proportion of CD5⁺ cells among ILC2 was also evaluated. The cell phenotype was analyzed by flow cytometry. We showed that the proportion of ILC2 among all PBMPs was significantly lower in patients with RA compared to the donor group, and the number of CD5⁺ILC2 among ILC2 was significantly higher than in the control group. The obtained results are unique and provide us with new data on the changing percentage of ILC2 among PC MNCs and CD5⁺ILC2 among ILC2.

Keywords

innate immunity, rheumatoid arthritis, innate lymphoid cells, autoimmune diseases, ILC

Full Text

Исследование выполнено за счет средств федерального бюджета в рамках государственного задания на научно-исследовательскую работу ФНИ 0415-2024-0010 «Изучение определяющей роли тимуса в развитии социально значимых заболеваний человека на основе разработки основополагающих методов оценки регуляторной функции тимуса как центрального органа иммунной системы».

Исследование проведено в рамках Государственного задания НИИКЭЛ-филиал ИЦиГ СО РАН: № темы FWNR-2023-0009.

Введение

Предпосылки к изучению врожденных лимфоидных клеток (ILC) появились еще с прошлого столетия (открытие NK и LTi), однако более полная характеристика ILC была описана в начале нашего столетия. Данное открытие внесло новое представление о врожденном иммунитете. За последние 10 лет было показано, что ILC играют важную роль при различных заболеваниях, участвуют в противоаллергическом, в противоопухолевом и в аутоиммунитете [5].

ILC является одной из важных субпопуляций во врожденном иммунитете, которая играет значительную роль при активации иммунного ответа, путем более быстрой и в большем количестве продукцией цитокинов, в отличие от CD4⁺T-клеток. Еще одним важным отличием от популяции Т-хелперов является отсутствие антиген-специфических рецепторов (TCR) [12].

ILC подразделяют на три группы на основе экспрессии специфических факторов транскрипции, поверхностных молекул и ключевых цитокинов, которые они секретируют. Группа ILC1, которая включает NK-клетки и ILC1, продуцирует интерферон IFNγ в ответ на IL-12 и зависит от фактора транскрипции T-bet; группа 2 ILC (ILC2) преимущественно продуцирует цитокины 2-го типа (IL-5, IL-4, IL-9 и IL-13) в ответ на IL- 33, IL-25 и тимический стромальный лимфопоэтин (TSLP) и зависит от GATA3; группа 3 ILC включает ILC3 и клетки-индукторы лимфоидной ткани (LTi). Последняя группа секретирует IL-17 и IL-22 в ответ на IL-1β и IL-23 и функционально зависит от RORγt [10].

Известно, что ILC – это тканерезидентная группа клеток, которая способна активно перемещаться в органы и ткани через кровь во время развития воспаления и инфекции [3]. Было показано, что у человека были обнаружены незрелые ILC в периферической крови, которые, вероятно, мигрируют из лимфоидных органов в ткани, чтобы начать дифференцироваться в зрелый фенотип. Среди незрелых ILC человека выделяют следующие популяции, которые могут быть обнаружены в периферической крови: CD5⁺ILC и СD117⁺ILC [3].

В данной работе мы провели оценку содержания незрелых ILC2 в периферической крови, так как, согласно литературным данным, количество незрелых форм ILC достоверно выше именно в крови. Нами была выдвинута гипотеза, что при системном аутоиммунном воспалении количество незрелых ILC будет выше, чем у условно здоровых доноров. В качестве примера нами был выбран РА как одно из наиболее распространенных аутоиммунных заболеваний. И в качестве маркера незрелых ILC2 мы выбрали CD5.

Материалы и методы

Материалом исследования служила периферическая венозная кровь, получаемая от пациентов с РА (n = 7) и условно здоровых доноров (n = 13). Кровь пациентов с РА была получена из отделения ревматологии клиники НИИКЭЛ (Филиал ИЦИГ СО РАН). Критерием включения считалось наличие диагноза «РА». Диагноз «РА» выставлялся в соответствии с клиническими критериями ACR/EULAR) 2010 г. Средний возраст пациентов составил 43,85±3,36 и условно здоровых доноров 33,53±3,14 соответственно. Мононуклеарные клетки (МНК) выделяли из периферической крови (ПК) в градиенте плотности фиколл-урографина. Затем МНК окрашивали следующей панелью антител: анти-Lineage (CD2/3/14/16/19/20/56/235a), антиCD11c и анти-FceR1-alpha-FITC, анти-CD294-PE, анти-CD127-PerCP/Cy5.5, анти-CD117-APC, анти-CD5-BV-450. ILC определялись как Lin^-CD127⁺, CD294⁺ILC были идентифированы как ILC2. Также была оценена доля CD5⁺ клеток среди ILC2. Фенотип клеток анализировали на проточном цитофлуориметре на проточном цитофлуориметре LongCyte (Challenbio, Китай). Статистический анализ данных проводился с использованием пакета программ GraphPad Prism 9.3.1 (GraphPad, США). Поскольку распределение параметров в группах отличалось от нормального, применялись методы непараметрической статистики. Для оценки значимости различий между группами пациентов и условно здоровых доноров использовался критерий Манна–Уитни.

Результаты и обсуждение

Изначально нами было оценено количество ILC2 среди всех клеток МНК ПК. Относительное количество ILC2 было достоверно ниже у пациентов с РА по сравнению с группой доноров (рис. 1). При оценке незрелых ILC среди ILC2 нами были получены достоверные различия, в группе пациентов с РА обнаружено достоверное увеличение CD5⁺ILC2 клеток по сравнению с группой контроля (рис. 2).

Рисунок 1. Процент ILC2 среди мононуклеарных клеток периферической крови

Примечание. * – достоверные различия по сравнению с донорами.

Figure 1. Percentage of ILC2 among peripheral blood mononuclear cells

Note. *, significant differences compared with donors.

Рисунок 2. Процент клеток CD5⁺ILC2 среди ILC2

Примечание. См. примечание к рисунку 1.

Figure 2. Percentage of CD5⁺ILC2 cells among ILC2

Note. As for Figure 1.

Изначально предполагалось, что местом происхождения ILC является костный мозг, однако, согласно последним данным, ILC могут образовываться и в иных тканях [7]. Согласно современным данным ILC могут развиваться во вторичных лимфоидных тканях и собственной пластинке кишечника, а также ILC были найдены в тимусе, что, возможно, связано с их происхождением именно в этом органе [9, 13].

В работе R. Jones и соавт. было показано, что ILC2 составляют основную субпопуляцию ILC в тимусе взрослого человека, так как было обнаружено, что ILC2 активно заселяют тимус после рождения, являясь источником Th2-цитокинов [8]. ILC2 секретируют как IL-5, так и IL-13, таким образом влияя на развитие Т-клеток, так как эти цитокины направляют дифференцировку тимоцитов в сторону миелоидного ростка [4, 6]. Также данные цитокины активируют и медуллярный эпителий и способствуют выходу зрелых Т-клеток. Так как ILC2 являются основной популяцией ILC тимуса у взрослых мышей, возможно, что ILC2 могут участвовать в восстановлении микроокружения тимуса после различных инфекций [6, 8]. Сравнительно недавно в исследовании M. Nagasawa и соавт. были обнаружены CD5⁺ILC2 в тимусе, которые оказались незрелыми предшественниками ILC2 и вероятно, могут являться тимическими ILC [9]. Доказательством того, что данные клетки являются функционально незрелыми ILC2, являлось то, что CD5⁺ILC не экспрессировали ни один из генов цитокинов ILC после стимуляции, тогда как CD5^-ILC2, полученные в ходе дифференцировки предыдущих, экспрессировали сигнатурные цитокины, характерные для 2-го типа ILC. Вероятно, дифференцировка незрелых ILC2 происходит в тканях, в которых развивается воспаление. Например, было показано, что у пациентов с хроническими полипами носа, при которых происходит значительное увеличение ILC2, не было обнаружено CD5⁺ILC2. То есть CD5⁺ILC находятся в периферической крови, а также в высоковаскуляризированных тканях, таких как тимус, селезенка и легкие [9].

Согласно нашим данным, было получено, что при РА относительное количество ILC2 среди популяции МНК ПК достоверно ниже в группе пациентов по сравнению с группой доноров. Данные, полученные в ходе работы, не противоречат литературным данным. Действительно, снижение ILC2 в ПК среди МНК можно объяснить тем, что большее количество зрелых ILC мигрирует в ткани сустава, так как было показано, что в мышиной модели РА, количество ILC2 в тканях сустава значительно выше, чем в группе контроля [11]. Дополнительно эти данные согласуются с нашими предыдущими данными о снижении ILC2 [1], но не согласуются с данными работы [14]. T. Wang и соавт. продемонстрировали, что в группе пациентов с РА были более высокие уровни ILC2 пациентов, чем в группе доноров. Данное явление можно объяснить тем, что в этой работе группа пациентов, которая вошла в исследуемую группу, не использовала в качестве терапии генно-инженерную биологию терапию (ГИБП), которая, как известно, снижает ILC2 у пациентов с РА, что было показано в нашей работе [2]. Увеличение CD5⁺ILC2 в ПК пациентов с РА, вероятно, может быть связано с влиянием воспаления при РА для последующей миграции этих незрелых клеток в очаг воспаления и последующей дифференцировки в зрелый фенотип. Данная гипотеза была предположена в работе A. Alisjahbana и соавт. [3]. Авторы полагают, что CD5⁺ILC являются «сторожевыми», которые могут подобно моноцитам мигрировать в воспалительную ткань и там дифференцироваться в зрелую популяцию [3].

ILC2 играют определенную роль в поддержании гомеостаза тканей как в норме, так и при патологии. При РА уменьшение процента ILC2 среди МНК ПК может влиять негативно на разрешение воспаления, а увеличение доли CD5⁺ILC2 среди ILC2 может указывать на то, что происходит выход незрелых форм ILC для последующей миграции в очаг воспаления. Данное исследование предоставляет нам новые данные об изменении процента незрелых циркулирующих в периферической крови CD5⁺ILC2 среди ILC2 у пациентов с РА. Однако на сегодняшний день остается открытым вопрос о роли данных клеток при развитии и поддержании воспаления у пациентов с вышеупомянутой патологией.

Заключение

Таким образом, увеличение CD5⁺ILC2 среди ILC2 и снижение ILC2 среди МНК ПК может свидетельствовать о возможном участии этих клеток в патогенезе ревматоидного артрита.

About the authors