Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyРоссийский иммунологический журнал1028-72212782-7291Russian Society of Immunology25110.31857/S102872210007004-9ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleTHE INFLUENCE OF IL-7 AND IL-15 ON T-REGULATORY CELLS OF DONORS AND PATIENTS WITH RHEUMATOID ARTHRITIS IN VITROВЛИЯНИЕ IL-7 И IL-15 НА T-РЕГУЛЯТОРНЫЕ КЛЕТКИ ЗДОРОВЫХ ДОНОРОВ И ПАЦИЕНТОВ С РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ IN VITROShevyrevD. V.ШевыревД. В.
Russian Federation

PhD student, laboratory of clinical immunopathology,

Novosibirsk

аспирант, лаборатория клинической иммунопатологии,

630099, Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

dr.daniil25@mail.ruKozlovV. A.КозловВ. А.
Russian Federation

Full Member of the Russian Academy of Sciences, doctor of medical sciences, professor,

Novosibirsk

д. м. н., профессор, академик РАН, заведующий лабораторией клинической иммунопатологии,

Новосибирск

OmelchenkoV. O.ОмельченкоВ. О.
Russian Federation

junior researcher, laboratory of connective tissue pathology,

Novosibirsk

м. н. с., лаборатория патологии соединительной ткани,

Новосибирск

Federal State Budgetary Scientific Institution Research Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»Research Institute of Clinical and Experimental Lymphology – a branch of the Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesНаучно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук»15042019222-16536562605202026052020Copyright ©; 2019, Shevyrev D.V., Kozlov V.A., Omelchenko V.O.Copyright ©; 2019, Шевырев Д.В., Козлов В.А., Омельченко В.О.2019Shevyrev D.V., Kozlov V.A., Omelchenko V.O.Шевырев Д.В., Козлов В.А., Омельченко В.О.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/251

The aim of this study was to assess the infl uence of homeostatic factors IL-7 and IL-15, that induced homeostatic proliferation (HP), on the phenotypic characteristics of T-regulatory cells (Treg) from healthy donors and patients with rheumatoid arthritis (RA) in vitro. Analysis of Treg phenotype was performed by fl ow cytometry, using Foxp3, CD127, CD4 and CD25. Isolated from the blood cells were cultured with and without stimulation during 7 days. IL-7, IL-15 and anti-CD3 antibodies supplemented IL-2 were chosen as activators. Purifi ed Treg cells were labeled with CFSE dye to assess proliferation. We estimated that HP factors eff ectively maintain the number and phenotype (CD25+FoxP3+) of Treg in vitro. Also, in patients group we showed an increasing of CD4+CD25+FoxP3+ cells under all stimulation condition that may indicate the induction of Treg from conventional T cells. Herewith under IL-7 and IL-15 Treg cells from RA patients had a low proliferative activity than Treg from donors. The reduced proliferative activity of Treg in the group of RA-patients under IL-7 and IL-15 perhaps make a signifi - cant contribution to the development of the disease due to the delay of Treg pool reconstitution in the lymphopenia conditions on the initial stage. Furthermore, increased induction of CD4+CD25+FoxP3+ cells in PBMC cultures in patients group associated with pathogenesis of RA, since induced Treg have transient and unstable expression of FoxP3.

Целью настоящего исследования явилось изучение влияния гуморальных факторов гомеостатической пролиферации IL-7 и IL-15 на T-регуляторные (Treg) клетки условно здоровых доноров и пациентов с ревматоидным артритом. Фенотипирование Treg проводилось методом проточной цитометрии с использованием маркеров Foxp3, CD127, CD4 и CD25 до и после культивирования в течение 7 дней в условиях стимуляции IL-7, IL-15, а также anti-CD3+ IL-2. Выделенные методом иммуномагнитной сепарации Treg окрашивались CFSE для оценки пролиферации. Было обнаружено, что гуморальные факторы ГП способны эффективно поддерживать Treg численно и по фенотипу (CD25+FoxP3+). При этом в группе пациентов было выявлено более высокое процентное содержание Treg в условиях стимуляции, что может отражать процесс индукции Treg клеток de novo из CD4+-лимфоцитов. Также было обнаружено, что Treg пациентов под влиянием IL-7 и IL-15 имеют значительно более низкую пролиферативную активность, чем Treg доноров. Сниженная пролиферативная активность Treg-лимфоцитов пациентов с РА под действием гомеостатических факторов может вносить существенный вклад в развитие заболевания из-за наиболее медленного, чем у доноров восстановления пула Treg-лимфоцитов при лимфопении. В свою очередь, повышенная в сравнении с донорами индукция CD25+FoxP3+-лимфоцитов культурах МНК, выделенных из крови пациентов может играть роль в патогенезе РА, т. к. данные клетки обладают транзиторной экспрессией FoxP3 и склонны к дифференцировке в патогенные exFoxP3-Th17 лимфоциты.

T-regulatory cellsrheumatoid arthritisinterleukin-7interleukin-15interleukin-2T-регуляторные клеткиревматоидный артритинтерлейкин-7интерлейкин-15интерлейкин-21. Moxham V. F., Karegli J., Phillips R. E., Brown K. L., Tapmeier T. T., Hangartner R., Sacks S. H., Wong W. Homeostatic proliferation of lymphocytes results in augmented memory-like function and accelerated allograft rejection. J Immunol. 2008, Mar 15; 180(6):3910–8. DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.180.6.3910.2. Duarte J. H., Zelenay S., Bergman M. L., Martins A. C., Demengeot J. Natural Treg cells spontaneously diff erentiate into pathogenic helper cells in lymphopenic conditions. Eur. J. Immunol. 2009, 39:948–955. DOI: 10.1002/eji.200839196.3. Chinen T., Kannan A. K., Levine A. G., Fan X., Klein U., Zheng Y., Gasteiger G., Feng Y., Fontenot J. D., Rudensky A. Y. An essential role for the IL-2 receptor in Treg cell function. Nat Immunol. 2016 Nov; 17(11):1322– 1333. DOI: 10.1038/ni.3540.4. Vang K. B., Yang J., Mahmud S. A., Burchill M. A., Vegoe A. L., Farrar M. A. Interleukin-2, -7 and -15, but not TSLP, Redundantly Govern CD4+Foxp3+ Regulatory T Cell Development. J Immunol. 2008 Sep 1; 181(5): 3285–3290.5. Komatsu N., Okamoto K., Sawa S., Nakashima T., Ohhora M., Kodama T., Tanaka S., Bluestone J. A., Takayanagi H. Pathogenic conversion of Foxp3+ T-cells into TH17 cells in autoimmune arthritis. Nat. Med. 2014, 20:62–70. DOI: 10.1038/nm.3432.6. Zou T., Caton A. J. Dendritic Cells Induce Regulatory T Cell Proliferation through Antigen-Dependent and Independent Interactions. The Journal of Immunology. 2010, 185: 2790–2799. DOI: 10.4049/jimmunol.0903740.