PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Clinical Immunopathology, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology
к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории клинической иммунопатологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт клинической и фундаментальной иммунологии»
Student, Novosibirsk National Research State University
студентка ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»
Clinical Resident, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology
ординатор ФГБНУ «Научно-исследовательский институт клинической и фундаментальной иммунологии»
PhD (Medicine), Head, Department of Allergology, Clinic of Immunopathology, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology
к.м.н., заведующая отделением аллергологии клиники иммунопатологии ФГБНУ «Научно-исследовательский институт клинической и фундаментальной иммунологии»
Pathogenesis of allergic diseases is based on the activation of Th2 immune response. T cell response to antigens is known to be regulated by various co-stimulatory and inhibitory signals; inhibitory receptors include PD-1 and Tim-3 molecules. Interaction of the PD-1 receptor with its ligands leads to suppression of activation, proliferation of T cells and production of cytokines by these cells. In chronic bacterial and viral infections, increased expression of PD-1 and Tim-3 on T cells is a marker of cellular “exhaustion”, since the cytokine production is reduced in cells positive for these inhibitory receptors. Involvement of the co-inhibitory PD-1 receptor into pathogenesis of allergic diseases has not been sufficiently studied, and the data available from the current literature are scarce and contradictory. Therefore, the aim of our study was to evaluate the expression level of co-inhibitory PD-1 and Tim-3 receptors on CD4+ and CD8+T cells, as well as expression of PD-1 on allergen-specific Th2A cells in allergic bronchial asthma (BA) and allergic rhinitis (AR) beyond the pollination season. We used the flow cytometry method to assess immune phenotype of peripheral blood cells from blood donors and patients with allergic diseases, in order to evaluate expression of PD-1 and Tim- 3 markers. The study included 7 patients with allergic asthma, 10 patients with AR beyond the exacerbation phase, and 14 healthy, allergy-free individuals. It was found that the number of CD4+ and CD8+ cells expressing the PD-1 molecule in peripheral blood of patients with BA and AR was within the ranges of healthy individuals. A decrease in CD4+ cells expressing Tim-3 marker was observed only in the group of patients with AR which may be caused both by the absence of pollen allergens and remission of the disease. The content of allergen-specific Th2A cells (CD4+CD45RO+CD27-CRTh2+CD161+) in patients with AR and BA was increased relative to the control group, thus suggesting a pathogenetic significance of this cell population for allergic diseases. However, the level of PD-1 expression on Th2A cells, as well as on the main T cell subpopulations, was comparable to donor values. This finding may suggest that PD-1 may be considered not only a marker of “exhaustion” as shown for chronic viral infections. Moreover, it also may reflect the activation status of various T cell subpopulations, including allergen-specific Th2A cells in allergic conditions.
В основе патогенеза аллергических заболеваний лежит активация Th2-звена иммунного ответа. Как известно, Т-клеточный ответ на антиген регулируется различными ко-стимуляторными и ингибиторными сигналами, к ингибиторным рецепторам относятся молекулы PD-1 и Tim-3. Взаимодействие рецептора PD-1 с его лигандами приводит к подавлению активации, пролиферации Т-клеток и продукции ими цитокинов. При хронических бактериальных и вирусных инфекциях повышенная экспрессия PD-1 и Tim-3 на Т-клетках является маркером клеточного «истощения», так как у позитивных по данным ингибиторным рецепторам клеткам снижена продукция цитокинов. Участие ко-ингибиторного рецептора PD-1 в патогенезе аллергических заболеваний изучено недостаточно, имеющиеся на сегодняшний день в литературе данные немногочисленны и противоречивы. Поэтому целью данного исследования стала оценка уровня экспрессии коингибиторных рецепторов PD-1 и Tim-3 на CD4+ и CD8+Т-клетках, а также экспрессии PD-1 на аллерген-специфических Th2A-клетках при аллергической бронхиальной астме (БА) и аллергическом рините (АР) вне сезона поллинации.
Для фенотипирования клеток периферической крови доноров и пациентов с аллергическими заболеваниями, оценки экспрессии маркеров PD-1, Tim-3 использовали метод проточной цитофлуорометрии. В исследование было включено 7 пациентов с аллергической БА вне обострения, 10 пациентов с АР и 14 здоровых индивидуумов без аллергии. Установлено, что в периферической крови пациентов с БА и АР число CD4+ и CD8+, экспрессирующих молекулу PD-1, находилось на уровне значений здоровых индивидуумов. Снижение CD4+ клеток, экспрессирующих Tim-3, наблюдалось только в группе пациентов с АР, что может быть связано как с отсутствием пыльцевых аллергенов, так и ремиссией заболевания. Содержание аллерген-специфических Тh2A-клеток (CD4+CD45RO+CD27-CRTh2+CD161+) у пациентов с АР и БА было повышено относительно группы контроля, что говорит о патогенетической значимости данной популяции для аллергических заболеваний. Однако уровень экспрессии PD-1 на Тh2A-клетках, так же как и на основных субпопуляциях Т-клеток был сопоставим с донорскими значениями. Что может предполагать, что PD-1 может выступать не только как маркер «истощения», как это было показано при хронических вирусных инфекциях, но и отражать статус активации различных субпопуляций Т-клеток, в том числе аллерген-специфических Th2A-клеток при аллергии.