Повышение относительного количества CD5⁺ клеток среди ILC2 у пациентов с ревматоидным артритом

Полный текст

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.

Об авторах

Ольга Сергеевна Боева

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: starchenkova97@gmail.com

ординатор, аспирант, лаборант-исследователь лаборатории клинической иммунопатологии

Россия, г. Новосибирск

В. И. Борисевич

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»

Email: borvad2001@mail.ru

студент

Россия, г. Новосибирск

Вероника Сергеевна Аббасова

ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ

Email: abbasovaveronik@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-6038-4990

студентка

Россия, г. Новосибирск

Владимир Александрович Козлов

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»

Email: vakoz40@yandex.ru

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

Россия, г. Новосибирск

Максим Александрович Королев

Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр “Институт цитологии и генетики” Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: kormax@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-4890-0847

д.м.н., главный внештатный ревматолог Министерства здравоохранения Новосибирской области, заместитель руководителя, врач-ревматолог, заведующий лабораторией патологии соединительной ткани

Россия, г. Новосибирск

Виталий Олегович Омельченко

Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр “Институт цитологии и генетики” Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: v.o.omelchenko@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6606-7185

к.м.н., врач-ревматолог отделения ревматологии, научный сотрудник лаборатории патологии соединительной ткани

Россия, г. Новосибирск

Юлия Дмитриевна Курочкина

Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр “Институт цитологии и генетики” Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: juli_k@bk.ru

к.м.н., врач-ревматолог отделения ревматологии, научный сотрудник лаборатории патологии соединительной ткани

Россия, г. Новосибирск

Анна Дмитриевна Рыбакова

Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии – филиал ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр “Институт цитологии и генетики” Сибирского отделения Российской академии наук»

Email: a.rybakova1@g.nsu.ru

младший научный сотрудник лаборатории фармакологического моделирования и скрининга биоактивных молекул

Россия, г. Новосибирск

Екатерина Александровна Пашкина

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»

Email: pashkina.e.a@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4912-5512

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории клинической иммунопатологии

Россия, г. Новосибирск

Список литературы

Дополнительные файлы