Научная статья на тему 'Сигнальные TLR/RLR-механизмы иммуномодулирующего действия препаратов ингавирин и тимоген'

Сигнальные TLR/RLR-механизмы иммуномодулирующего действия препаратов ингавирин и тимоген Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
386
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНГАВИРИН / ТИМОГЕН / ТНР-1 / TLR/RLR / MAVS / INGAVIRIN / TIMOGEN / THP-1 / BLOOD

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Соколова Татьяна Михайловна, Полосков В.В., Шувалов А.Н., Бурова О.С., Соколова З.А.

Цель работы изучить препараты ингавирин и тимоген как активаторы сигнальных TLRи RLR-реакций в чувствительной клеточной модели моноцитов ТНР-1 и клетках крови доноров. Материалы и методы. Исследованы препараты ингавирин (имидазолилэтанамид пентандиовой кислоты 6-[2-(1H-imidazol-4-yl) ethylamino]-5-oxohexanoic acid; «Валента Фармацевтика», Россия) и тимоген (альфа-глутамил-триптофан; «Цитомед», Россия), зарегистрированные в России как лекарственные препараты. Определяли экспрессию генов TLR/RLR-рецепторов под действием препаратов ингавирин 50-300 мкг/мл и тимоген 0,1-5 мкг/мл (24 ч при 37 °С) методом количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. Уровень цитокинов жидкости оценивали с помощью наборов для иммуноферментного анализа (ЗАО «Вектор-Бест», Россия) в культуральной жидкости. Трансфекцию малой ингибиторной РНК (миРНК) MAVS проводили с помощью реагента Lipofectamim 2000 (Invitrogen). Иммунофенотип клеток линии ТНР-1 определяли проточной цитометрией с меченными моноклональными антителами FITC CD14 и PE CD34 (BD Biosciences) на приборе FACSCanto II(Becton Dickinson). Результаты. Впервые показано, что препараты ингавирин (имидазолилэтанамид пентандиовой кислоты) и тимоген (альфа-глутамил-триптофан) активаторы генов иммунных TLR/RLR-рецепторов и их сигнальных факторов в клеточной линии ТНР-1 (моноцитарная лейкемия человека) и крови здоровых доноров. В этих клеточных системах препараты ингавирин и тимоген вызывали похожие иммунные реакции и стимулировали экспрессию генов: эндосомальных рецепторов TLR 3, 7, 8, 9, цитоплазматических сенсоров RIG1/MDA5 и сигнальных факторов NFkB1 и MAVS. Индуцированные клетки секретировали воспалительные цитокины TNF-a и IL1-fi. Ингавирин в клеточной линии ТНР-1 вызывал снижение бластных клеток CD34+. Активация ингавирином генов MAVS и ко-рецептора В2М главного комплекса гистосовместимости (MHCII) были взаимосвязаны. Трансфекция миРНК MAVS снижала уровень гомологичной мРНК и гетерологичной мРНК В2М. Заключение. Полученные результаты дают основание считать, что антивирусные и иммуномодулирующие свойства препаратов ингавирин и тимоген связаны с активацией группы генов TLR/RLR-сигнальных путей врожденного и адаптивного иммунитета и дифференцировкой предшественников гемопоэтических клеток.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Соколова Татьяна Михайловна, Полосков В.В., Шувалов А.Н., Бурова О.С., Соколова З.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Signaling TLR/RLR-mechanisms of immunomodulating action of ingavirin and thymogen preparations

Objective: to study drugs ingavirin and thymogen as activators of signal TLR and RLR reactions in a sensitive cell model of THP-1 monocytes and blood cells of donors. Materials and methods. Investigated drugs ingavirin (imidazolylethanamide pentanedioic acid 6-[2-(1H-imidazol-4-yl)ethylami-no]-5-oxohexanoic acid; Valenta Pharmaceutics, Russia) and thymogen (alpha-glutamyl-tryptophan; Cytomed, Russia), registered in Russia as medicines. The expression of TLR/RLR receptor genes was determined under the action of ingavirin 50-300 ig/ml and thymogen 0.1-5ig/ml (24 h, 37 °C) using quantitative RT-PCR. The level of fluid cytokines was determined using ELISA kits (Vector-Best, Russia) in the culture fluid. Transfection of small inhibitory RNA (siRNA) MAVS was performed using the reagent Lipofectamine 2000 (Invitrogen). The immunophenotype of the THP-1 cell line was determined by flow cytometry with labeled monoclonal antibodies FITC CD14 and PE CD34 (BD Biosciences) on a FACSCanto II instrument (Becton Dickinson). Results. For the first time, it has been shown that ingavirin (imidazolylethanamide) and thymogen (dipeptide Glu-Trp) preparations are activators of the immune TLR/RLR receptors and their signaling factors genes in the cultures of monocytic leukemia THP-1 and blood of healthy donors. In these cellular systems, ingavirin and thymogen preparations elicited similar immune responses and stimulated the expression of genes: endosomal TLR3/7/8/9 receptors, RIG1/MDA5 cytoplasmic sensors and NFkBI and MAVS signaling factors. Induced cells secrete inflammatory cytokines of TNF-a and IL1-fi. Ingavirin in THP-1 cell culture monocytes caused a decrease in CD34+ blast cells. Activation the genes of MAVS and co-receptor B2M of the main histocompatibility complex (MHCII) by ingavirin were interrelated. Transfection of siRNA MAVS reduced the level of homologous mRNA MAVS and heterologous mRNA B2M. Conclusion. The results obtained suggest that the antiviral and immunomodulating properties of the drugs ingavirin and thymogen are associated with the activation of a group of TLR/RLR signaling pathways of the innate and adaptive immunity and the differentiation of hematopoietic cell precursors.

Текст научной работы на тему «Сигнальные TLR/RLR-механизмы иммуномодулирующего действия препаратов ингавирин и тимоген»

СИГНАЛЬНЫЕ TLR/RLR-МЕХАНИЗМЫ ИММУНОМОДУЛИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТОВ ИНГАВИРИН И ТИМОГЕН

Т.М. Соколова1, В.В. Полосков1, А.Н. Шувалов1, О.С. Бурова2, З.А. Соколова2

ФГБУ «НИЦэпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи» Минздрава России; Россия, 123098 Москва, ул. Гамалеи, 18; 2ФГБУ«НМИЦонкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России; Россия, 115478 Москва, Каширское ш, 24

Контакты: Татьяна Михайловна Соколова tmsokolovavir@mail.ru

Цель работы — изучить препараты ингавирин и тимоген как активаторы сигнальных TLR- и RLR-реакций в чувствительной клеточной модели моноцитов ТНР-1 и клетках крови доноров.

Материалы и методы. Исследованы препараты ингавирин (имидазолилэтанамид пентандиовой кислоты — 6-[2-(1H-imidazol-4-yl) ethylamino]-5-oxohexanoic acid; «Валента Фармацевтика», Россия) и тимоген (альфа-глутамил-триптофан; «Цитомед», Россия), зарегистрированные в России как лекарственные препараты. Определяли экспрессию генов TLR/RLR-рецепторов под действием препаратов ингавирин 50—300 мкг/мл и тимоген 0,1—5 мкг/мл (24 ч при 37 °С) методом количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией. Уровень цитокинов жидкости оценивали с помощью наборов для иммуноферментного анализа (ЗАО «Вектор-Бест», Россия) в культуральной жидкости. Трансфекцию малой ингибитор-ной РНК (миРНК) MAVS проводили с помощью реагента Lipofectamim 2000 (Invitrogen). Иммунофенотип клеток линии ТНР-1 определяли проточной цитометрией с меченными моноклональными антителами FITC CD14 и PE CD34 (BD Biosciences) на приборе FACSCanto II(Becton Dickinson).

Результаты. Впервые показано, что препараты ингавирин (имидазолилэтанамид пентандиовой кислоты) и тимоген (аль-фа-глутамил-триптофан) — активаторы генов иммунных TLR/RLR-рецепторов и их сигнальных факторов в клеточной линии ТНР-1 (моноцитарная лейкемия человека) и крови здоровых доноров. В этих клеточных системах препараты ингавирин и тимоген вызывали похожие иммунные реакции и стимулировали экспрессию генов: эндосомальных рецепторов TLR 3, 7, 8, 9, цитоплазматических сенсоров RIG1/MDA5 и сигнальных факторов NFkB1 и MAVS. Индуцированные клетки секре-тировали воспалительные цитокины TNF-a и IL1-/3. Ингавирин в клеточной линии ТНР-1 вызывал снижение бластных клеток CD34+. Активация ингавирином генов MAVS и ко-рецептора В2Мглавного комплекса гистосовместимости (MHCII) были взаимосвязаны. Трансфекция миРНК MAVS снижала уровень гомологичной мРНК и гетерологичной мРНК В2М. Заключение. Полученные результаты дают основание считать, что антивирусные и иммуномодулирующие свойства препаратов ингавирин и тимоген связаны с активацией группы генов TLR/RLR-сигнальных путей врожденного и адаптивного иммунитета и дифференцировкой предшественников гемопоэтических клеток.

Ключевые слова: ингавирин, тимоген, ТНР-1, TLR/RLR, MAVS

DOI: 10.17650/1726-9784-2019-18-1-60-66

SIGNALING TLR/RLR-MECHANISMS OF IMMUNOMODULATING ACTION OF INGAVIRIN

AND THYMOGEN PREPARATIONS

T. M. Sokolova1, V. V. Poloskov1, A. N. Shuvalov1, O. S. Burova2, Z.A. Sokolova2

'N.F. Gamaleya National Research Center of Epidemiology and Microbiology of the Ministry of Health of the Russian Federation;

18 Gamalei St., Moscow 123098, Russia; 2N.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology of the Ministry of Health of the Russian Federation;

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115478, Russia

Objective: to study drugs ingavirin and thymogen as activators of signal TLR and RLR reactions in a sensitive cell model of THP-1 monocytes and blood cells of donors.

Materials and methods. Investigated drugs ingavirin (imidazolylethanamide pentanedioic acid — 6-[2-(1H-imidazol-4-yl)ethylami-no]-5-oxohexanoic acid; Valenta Pharmaceutics, Russia) and thymogen (alpha-glutamyl-tryptophan; Cytomed, Russia), registered in Russia as medicines. The expression of TLR/RLR receptor genes was determined under the action of ingavirin 50—300 iig/ml and thymogen 0.1—5ig/ml (24 h, 37 °C) using quantitative RT-PCR. The level of fluid cytokines was determined using ELISA kits (Vector-Best, Russia) in the culture fluid. Transfection of small inhibitory RNA (siRNA) MAVS was performed using the reagent Lipofect-amine 2000 (Invitrogen). The immunophenotype of the THP-1 cell line was determined by flow cytometry with labeled monoclonal antibodies FITC CD14 and PE CD34 (BD Biosciences) on a FACSCanto II instrument (Becton Dickinson).

Results. For the first time, it has been shown that ingavirin (imidazolylethanamide) and thymogen (dipeptide Glu-Trp) preparations are activators of the immune TLR/RLR receptors and their signaling factors genes in the cultures of monocytic leukemia THP-1 and blood of healthy donors. In these cellular systems, ingavirin and thymogen preparations elicited similar immune responses and stimulated the expression of genes: endosomal TLR3/7/8/9 receptors, RIG1/MDA5cytoplasmic sensors and NFkBI andMAVSsignaling factors. Induced cells secrete inflammatory cytokines of TNF-a and IL1-ft. Ingavirin in THP-1 cell culture monocytes caused a decrease in CD34+ blast cells. Activation the genes of MAVS and co-receptor B2Mof the main histocompatibility complex (MHCII) by ingavirin were interrelated. Transfection of siRNA MA VS reduced the level of homologous mRNA MA VS and heterologous mRNA B2M. Conclusion. The results obtained suggest that the antiviral and immunomodulating properties of the drugs ingavirin and thymogen are associated with the activation of a group of TLR/RLR signaling pathways of the innate and adaptive immunity and the differentiation of hematopoietic cell precursors.

Key words: ingavirin, timogen, THP-1, blood, TLR/RLR, MAVS

Введение

TLRs и КЬЯб являются семейством сигнальных рецепторов врожденного иммунитета, которые были открыты как структуры, распознающие патогены [1, 2]. В дальнейшем было показано участие этих рецепторов в клеточной дифференцировке [3]. Рецепторы ТЬЯ 3, 7, 8, 9 локализованы в эндосомах, и их специфические агонисты известны. ТЬЯЗ взаимодействуют с двуспиральными РНК (дсРНК), ТЬЯ7/8 — с одно-спиральными РНК (осРНК) и ТЬЯ9 — с CpG-олиго-нуклеотидами. Внутриклеточные дсРНК и осРНК также узнаются хеликазами ЯЮ-1 и MDA5, которые взаимодействуют с митохондриальным сигнальным белком MAVS. ЯЮ-зависимый путь активации генов воспалительных цитокинов и интерферона (ИФН) осуществляется с участием транскрипционных факторов №кВ1 и 1ЯР3 и 7 [4].

В ряде публикаций описаны лечебные эффекты отечественных препаратов ингавирин (дикарбамин) и тимоген при вирусных и онкологических заболеваниях [5—7]. Для дальнейшего продвижения отечественных препаратов ингавирин и тимоген в клинику необходимо углубленное изучение механизмов их действия на сигнальные реакции ТЬК и ЯЬК — рецепторов врожденного иммунитета.

Ингавирин по химической структуре, как и зарубежный препарат имиквимод, относится к группе имидазолхинолинов [8, 9]. На основе имидазольных соединений синтезирован ряд медицинских препаратов, которые обладают противоопухолевой активностью и являются агонистами родственных рецепторов ТЬЯ 7, 8, 9 [10]. Изучение препарата ингавирин как ТЬЯ-агониста в клетках крови доноров показало стимуляцию им гена рецептора ТЬЯ7 и генов ИФН-зависимых белков Мх1 и ОАС1 [11]. В условиях гриппозной инфекции ингавирин повышал чувствительность клеток к ИФН типа 1 [12] и влиял на ядерный транспорт и свойства вирусного нуклеопротеи-на [13].

В последнее время появились сообщения о пептидах тимуса как регуляторах генной экспрессии [14]. Гормон тимозин-а1 известен как эффективный

иммунный регулятор и агонист рецепторов TLR9 и TLR2 [15]. В комбинации с цитокинами и химиотерапией гормон применяется в онкологии [16]. Другой гормон, тимулин, является регулятором воспалительных реакций у мышей и сигнальных реакций макрофагов [17]. Иммунобиологические активности дипептида тимогена во многом напоминают выявленные у гормона тимозина-aj [18]. Тимоген стимулирует пролиферацию и диффе-ренцировку T-лимфоцитов, усиливает активность нейтрофилов, моноцитов и NK-клеток, проявляет гемостимулирующие эффекты и позитивно влияет на развитие клеток костного мозга [19]. Иммуностимулирующее действие ингавирина и тимогена в дендритных клетках и макрофагах осуществляется с участием TLR-сигнальных реакций и проявляется усилением их противоопухолевой киллерной активности [15, 20].

Цель работы — изучить препараты ингавирин и тимоген как активаторы сигнальных TLR- и RLR-реакций в чувствительной клеточной модели моноцитов ТНР-1 [21]. Сопоставлены эффекты в клетках линии ТНР-1 моноцитарного лейкоза и клетках крови здоровых доноров. Результаты с ингавирином и тимогеном дополняют информацию о препаратах ИФН и ИФН-индукторов как активаторах TLR/RLR-генов, вызывающих дифференцировку моноцитов ТНР-1 [22].

Материалы и методы

Препараты. Ингавирин (имидазолилэтанамид пентандиовой кислоты) — 6-[2-(1H-Imidazol-4-yl) ethylamino]-5-oxohexanoic acid, капсулы 90 мг, «Ва-лента Фармацевтика» (Россия). Тимоген (альфа-глу-тамил-триптофан), ампула 100 мкг/мл, ЗАО «Медико-биологический научно-производственный комплекс «Цитомед» (Россия). Зарегистрированы в России как лекарственные препараты. Препараты исследованы в концентрациях, не оказывающих влияния на жизнеспособность клеток: ингавирин — 50—300 мкг/мл, тимоген — 0,1—5 мкг/мл. Время инкубации клеток с препаратами — 24 ч при 37 °С.

62 Оригинальные статьи

Клеточные культуры. Кровь здоровых доноров (разведения 2—100 раз) и 5 мкл 2-кратной смеси разводили в 3—5 раз в среде RPMI-1640 с глутамином, SsoFast EvaGreen Supermix. Каждая проба исследо-содержащей 10 % эмбриональной телячьей сыворотки валась в 3 повторах. Программа ПЦР: 96 °С 2 мин (ЭТС) и антибиотики. Клетки линии ТНР-1 (острый (1 цикл), далее 50—55 циклов 94 °С 10 с, 55—60 °С 20 с, моноцитарный лейкоз, АТСС cat. No. TIB-202) куль- 72 °С 30 с. Программа плавления в конечной точке тивировали в среде RPMI-1640 с глутамином и 10 % 65—95 °С, шаг 0,5 °С 10 с. Количество ДНК-ампли-ЭТС, пересевы суспензии клеток делали в концен- фикатов оценивали по пороговым циклам (Cq). трации 200 тыс./мл на 2-3-и сутки. Обработка данных амплификации выполнена в про- Трансфекция малой ингибиторной РНК (миРНК) грамме CFX Manager Software «Gene expression ana-MAVS в клетки ТНР-1. Использовали структуру lysis» (Bio-Rad, США) в автоматическом режиме. миРНК MAVS, изученную в экспериментах на специ- Определены стандартные отклонения и изменения фичность и опубликованную ранее [23]. Плюс-нить уровней в опытных пробах (дельта Cq ± SD) относи-5'-uugcugaagacaagaccuaua-3'tt и комплементарная тельно контроля. Достоверность различий в сравни-минус-нить 3'-ttaacgacuucuguucuggauau-5' длиной ваемых группах оценена с применением критерия в 21 нуклеотид. Олигорибонуклеотиды синтезирова- Стьюдента (р <0,05). ны фирмой «Синтол» (Россия). Комплексирование Пары праймеров к исследованным видам мРНК плюс- и минус-нитей РНК делали методикой гибри- рецепторов TLRs и RLRs и мРНК MAVS и В2М опу-дизации [24]. бликованы нами ранее [11]. Трансфекцию миРНК MAVS проводили с по- Уровень цитокинов в культуральной жидкости мощью реагента Lipofectami^ 2000 (Invitrogen, определяли с помощью наборов для иммунофер-cat. 1254160) согласно протоколу производителя ментного анализа (ИФА) (ЗАО «Вектор-Бест», Рос-в редуцированной питательной среде Opti-MEM сия) согласно прилагаемой инструкции. Измерение (cat. 31985—062). Смешивали 200 мкл миРНК оптической плотности и расчет средних концент-~0,5 ОЕ/мл и Lipofectaminе в отношении 1:1 в cреде раций 2 повторных образцов в пг/мл выполнены на Opti-MEM и оставляли на 5 мин при 20 °С. В контро- микропланшетном фотометре модели Anthos 2010 ле вместо миРНК использовали 200 мкл среды Opti- в программе ADAP+ (Biochrom, Великобритания). MEM. К приготовленным пробам добавляли клетки Иммунофенотип клеток линии ТНР-1, инкуби-ТНР-1 в количестве 2 мл с концентрацией 106/мл рованных с ингавирином 24 ч при 37 °С, определяли и инкубировали 24 ч при 37 °С. Затем контрольные проточной цитометрией с меченными моноклональ-и трансфецированные миРНК клетки осаждали, ными антителами FITC CD14 и PE CD34 (BD Biosci-отмывали и в концентрации 5 х 105/мл обрабатывали ences) на приборе FACSCanto II (Becton Dickinson) препаратом ингавирин в среде RPMI-1640 с 5 % ЭТС. в лаборатории экспериментальной диагностики Жизнеспособность клеток составляла 80—90 % по и биотерапии опухолей НИИ ЭДиТО ФГБУ «НМИЦ окраске трипановым синим. онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России. Количественный анализ мРНК. Суммарную РНК выделяли из опытных и контрольных клеток Результаты и обсуждение с реагентом PureZol (Bio-Rad, США) и обрабатывали Обнаружение у антивирусных и иммуномодули-ДНКазой для удаления примесей ДНК (набор RNA- рующих препаратов свойств агонистов рецепторов free, Ambion, США). Реакцию обратной транскрипции TLRs и RLRs объясняет проявляемые ими биологи-(ОТ) ставили с универсальными праймерами random ческие активности. Наши исследования выполнены и олиго^Т)15 в объеме 30 мкл при 42 °С 1 ч. Смеши- на клетках линии моноцитарного лейкоза ТНР-1, вали 5 мкл РНК с 2 мкл праймеров (1 ОЕ/мл) и на- чувствительных к агонистам рецепторов врожденно-гревали 5 мин при 90 °С. К РНК добавляли 23 мкл го иммунитета [21], c имидазольным (ингавирин) реакционной смеси, содержащей 4 вида dNTP (ёАТР, и пептидным (тимоген) препаратами. Оба препарата dGТP, d^P, dCTP) по 500 мкМ, фермент обратную разрешены для клинического применения. транскриптазу (RT MMuLV) 300 ед, ингибитор РНК- По нашим данным, ингавирин (100 и 300 мкг/мл) азы (RNAsin) 50 ед (все реактивы фирмы Promega, и тимоген (1 и 5 мкг/мл) стимулировали экспрессию США). Реакцию ОТ останавливали нагреванием проб генов эндосомальных рецепторов TLR 3, 7, 8, 9 в мо-до 95 °С. ноцитах ТНР-1 и в клетках крови (рис. 1). Препараты Полимеразную цепную реакцию (ПЦР) в реаль- действовали на родственные рецепторы избирательном времени (ОТ-ПЦР-РВ) проводили на амплифи- но. В моноцитах ТНР-1 преобладала активация гена каторе CFX-96 с готовой 2-кратной смесью SsoFast TLR8, а в клетках крови — активация гена TLR7. Эти EvaGreen Supermix (Bio-Rad, США) в микропробир- рецепторы имеют близкую химическую структуру ках 0,2 мл. Смешивали 2 мкл специфических пар и распознают осРНК и имидазольные соединения праймеров (прямой и обратный) с 3 мкл кДНК [24, 25]. Уровни индукции генной активности были

РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ | RUSSIAN JOURNAL OF BIOTHERAPY 1'2019 том 18 | vol. 18

1200 1000 -

Ц 800 -

С 600 -

.п

I-

и

i 400 -

го

а.

^

200 -0

ТНР-1 моноциты

мРНК ингавирин 300 мкг/мл 100 мкг/мл

т

300 250 ■ 200 150 ■ 100 ■ 50 0

мРНК тимоген 5 мкг/мл 1 мкг/мл

TLR3 TLR4 TLR7 TLR8 TLR9

600

500 -

и и

g 400 -s

и

и 300 -

.n

т

и

о

тн 200 -

а о. К

100 -0

мРНК NFkB1

TLR3 TLR4 TLR7 TLR8 TLR9

ингавирин

а

в

Клетки крови человека

1600 1400 1200 л1000

|= 800 <

©

S 600

400 200 0

16

14 -

12 -

10 -

8 -

6 -

4 -

IL1 TNFalpha IL10

мРНК ингавирин I 150 мкг/мл 50 мкг/мл

JJ

6

5 -

4 -

3 -

2 -

1 -

мРНК тимоген 1 мкг/мл 0,1 мкг/мл

TLR3

TLR7 TLR8 TLR9

TLR3 TLR7 TLR8 TLR9

Рис. 1. Стимуляция ингавирином и тимогеном экспрессии генов и продукции цитокинов в моноцитах ТНР-1 (а—г) и клетках крови (д). Кривые накопления специфических ДНК-амплификатов (циклы амплификации Сф (а). Кратность стимуляции активности генов TLRs (б, д) и фактора NFкB1 (в). Секреция цитокинов клетками под действием препаратов (г)

д

г

0

0

ингавирин ингавирин + миРНК MAVS миРНК MAVS ингавирин ингавирин + миРНК MAVS миРНК MAVS

Рис. 2. Уровни мРНКMAVS и мРНКВ2М в ТНР-1 моноцитах, индуцированных ингавирином и трансфецированных миРНКMAVS. Использовали опубликованную структуру миРНКMAVS[23], которую получали гибридизацией комплементарных нуклеотидов [24]. Транс-фекцию миРНК MAVS проводили с помощью реагента Lipofectaminе 2000 (Invitrogen) согласно инструкции. Трансфецированные миРНК клетки (5 у- 105/мл) обрабатывали препаратом ингавирин 24 ч при 37 °С

значительно выше в моноцитах ТНР-1 по сравнению с клетками крови доноров. Это подтверждает, что моноциты ТНР-1 являются чувствительной моделью для оценки TLR- и RLR-реакций иммунитета. Индуцирующие эффекты ингавирина были сильнее, чем тимогена, в обоих типах клеток. В клетках линии ТНР-1 конститутивная экспрессия генов хеликаз КЮ1 и MDA5 не выявлялась (по данным ПЦР Cq >55). Ингавирин и тимоген стимулировали гены цитоплаз-матических хеликаз RIG1 и MDA5 и фактора транскрипции NFкB1 в дозовой зависимости (см. рис. 1, в). Увеличивалась секреция клетками воспалительных цитокинов TNF-a и ^1-р (см. рис. 1, г). Методом ИФА не обнаружено индукции ИФН-а и ИФН-у, хотя на генном уровне ингавирин повышал уровни ИФН-зависимых белков МхА и ОАС1 в клетках крови [11]. Возможно, это объясняется более низкой чувствительностью метода ИФА по сравнению с ПЦР или нарушением процессинга этих мРНК в клетках линии моноцитарного лейкоза ТНР-1. Таким образом, препараты ингавирин и тимоген в моноцитах ТНР-1 и клетках крови оказались похожими по профилям индукции генов рецепторов TLR/RLR и воспалительных цитокинов.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Под действием ингавирина в дозе 300 мкг/мл через 24 ч инкубации количество CD34+ клеток в линии ТНР-1 снижалось на 10 %. Это согласуется с результатами авторов, показавших, что воздействие агонистов на рецепторы TLR7 и TLR8 индуцирует дифференцировку миелоидных предшественников клеток костного мозга CD34+ [26].

Полученные результаты дают основание считать, что антивирусные и иммуномодулирующие свойства

препаратов ингавирин и тимоген обусловлены активацией сигнальных TLR- и RLR-реакций врожденного иммунитета, несмотря на отличия в химической структуре. Стимуляция конститутивной активности генов сигнальных рецепторов препаратами ингави-рин и тимоген была показана нами ранее в клетках ТНР-1 с препаратами ИФН и ИФН-индукторов [22]. Активация реакций врожденного иммунитета важна для активации реакций адаптивного иммунитета в дендритных клетках и макрофагах.

Сигнальные реакции цитоплазматических сенсоров RIG1 и MDA5 осуществляются с участием митохондриального сигнального фактора MAVS [27]. MAVS активирует транскрипционные факторы NFкB1 и IRF3, взаимодействующие с промоторами генов цитокинов [28]. Ингавирин стимулировал экспрессию генов MAVS и В2М в клетках ТНР-1 (рис. 2). Трансфекция миРНК MAVS в активированных клетках ТНР-1 вызывала подавление уровня гомологичной мРНК. Это подтверждает существование механизма РНК-интерференции в клетках миелоидного лейкоза [24].

Такой же ингибиторный эффект наблюдался и в случае гетерологичной мРНК В2М (см. рис. 2). Это указывает на участие сигнального механизма MAVS в активации гена ко-рецептора МНС11 адаптивного иммунитета.

Агонисты рецептора TLR7 (имидазолхинолины) ко-локализованы в дендритных клетках с белками комплекса МНС11 в эндоплазматической сети [29]. Индукция ко-рецептора В2М МНС11 рассматривается как маркер активации дендритных клеток. Препарат имиквимод превращает плазматические

дендритные клетки в эффекторные опухолевые киллеры [20]. Гормон тимозин активирует Т-кле-точный ответ дендритных клеток с участием TLR-рецепторов [15]. Поэтому дальнейшее изучение сигнальных реакций антигенпрезентирующих клеток на препараты ингавирин и тимоген необходимо. Сигнальные реакции родственных рецепторов TLR7 и TLR8 имеют особое значение для дифференци-ровки клеток при остром миелоидном лейкозе [30]. Агонист рецептора TLR8 (резиквимод) активировал сигнальный каскад MyD88/p38 и подавлял рост опухоли у мышей.

Заключение

Полученные результаты дают основание считать, что антивирусные и иммуномодулирующие свойства препаратов ингавирин и тимоген связаны с активацией одной группы генов сигнальных рецепторов врожденного иммунитета, несмотря на отличия в хи-

мической структуре. Индукция определенных TLR-и RLR-сигнальных путей вызывает дифференцировку предшественников гемопоэтических клеток и активацию реакций адаптивного иммунитета в дендритных клетках и макрофагах. Поэтому наши данные о препаратах ингавирин и тимоген как эффективных стимуляторах генов эндосомальных рецепторов TLR 3, 7, 8, 9 и цитоплазматических сенсоров RIG1 и MDA5 в клетках линии ТНР-1 важны для их дальнейшего эффективного применения. Впервые показано, что ингавирин стимулирует экспрессию генов митохондриального фактора MAVS и гена ко-рецеп-тора MHCII В2М в моноцитах ТНР-1. Это подтверждает взаимосвязь реакций врожденного и адаптивного иммунитета, осуществляемую на транскрипционном уровне. Все вышесказанное дает основания полагать, что отечественные препараты ингавирин и тимоген найдут более широкое клиническое применение при разных формах лейкозов.

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES

1. Pandey S., Singh S., Anang V. et al. Pattern recognition receptors in cancer progression and metastasis. Cancer Growth Metastasis 2015;8:25-34. DOI: 0.4137/CGM.S24314.

PMID: 26279628.

2. Lester S.N., Li K. Toll-like receptors in antiviral innate immunity. J Mol Biol 2014;426(6):1246—64.

DOI: 10.1016/j.jmb.2013.11.024. PMID: 24316048.

3. Cannova J., Breslin S.J.P., Zhang J. Tolllike receptor signaling in hematopoietic homeostasis and the pathogenesis

of hematologic diseases. Front Med 2015;9(3):288—303. DOI: 10.1007/ s11684-015-0412-0. PMID: 26297301.

4. Kawai T., Akira S. Toll-like receptor and RIG-1-like receptor signaling. Ann NY Acad Sci 2008;1143:1-20.

DOI: 10.1196/annals.1443.020. PMID: 19076341.

5. Колобухина Л.В., Меркулова Л.Н., Щелканов М.Ю. и др. Эффективность Ингавирина в лечении гриппа у взрослых. Терапевтический архив 2009;(3):51—3. [Kolobukhina L.V., Merkulova L.N., Schelkanov M.Yu. et al. Efficacy of Ingavirin in influenza treatment in adults. Terapevtichesky arkhiv = Therapeutic Archive 2009;(3):51—3. (In Russ.)].

6. Зарубаев В.В., Беляевская С.В., Сироткин А.К. и др. Влияние Ингавирина in vitro и in vivo на ультраструктуру и инфекционность вируса гриппа. Вопросы вирусологии

2011;56(5):21—5. [Zarubaev V.V., Belyaevskaya S.V., Sirotkin A.K. et al. In vitro and in vivo effects of Ingavirin on the ultrastructure and infectivity of influenza virus. Voprosy virusologii = Problems of Virology 2011;56(5):21—5. (In Russ.)].

7. Небольсин В.Е., Жданов В.В., Жуков Г.Н. и др. Механизмы протектив-ного эффекта Дикарбамина на систему крови при лечении цитостатиками. Бюллетень экспериментальной биологии и meдицины 2011;3(150):343—7. [Nebolsin V.E., Zhdanov V.V., Zhukov G.N. et al. Mechanisms

of protective effect of Dicarbamin on the blood system in cytostatic treatment. Bulleten experimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine 2011;3(150):343—7. (In Russ.)]. DOI: 10.1007/s10517-011-1138-x.

8. Schon M.P., Schon M. Imiquimod: mode of action. Br J Dermatol 2007;157 Suppl 2:8—13. DOI: 10.1111/j.1365-2133.2007.08265.x. PMID: 18067624.

9. Бозрова С.В., Левицкий В.Л., Недо-спасов С.А., Друцкая М.С. Имикви-мод: биохимические механизмы иммуномодулирующей и противовоспалительной активности. Биомедицинская химия 2013;3(59):249—66. [Bozrova S.V., Levitsky V.L., Nedospasov S.A., Drutskaya M.S. Imiquimod: the biochemical mechanisms of immunomodulatory and anti-

inflammatory activity. Biomeditsinskaya khimiya = Biomedical Chemistry 2013;3(59):249-66. (In Russ.)].

10. Patil S.A., Patil S.A., Patil R., Hashizume R. Imidazoquinolines: recent developments in anticancer activity. Mini Rev Med Chem 2016;16(4):309-22. PMID: 26675675.

11. Соколова Т.М., Шувалов А.Н., Полосков В.В., Ершов Ф.И. Стимуляция генов сигнальной трансдукции препаратами Ридостин, Циклоферон и Ингавирин. Цитокины и воспаление 2015;(2):26-34. [Sokolova T.M., Shuvalov A.N., Poloskov V.V., Ershov F.I. Stimulation of signaling transduction gene expression with drugs Ridostin, Cycloferon and Ingavirin. Tsitokiny

i vospalenie = Cytokines and Inflammation 2015;(2):26-34. (In Russ.)].

12. Ашахер Т., Крохин А., Кузнецова И. и др. Влияние препарата Ингавирин (имидазолилэтанамида пентадиовой кислоты) на интерфероновый статус клеток в условиях вирусной инфекции. Эпидемиология и инфекционные болезни 2016;21(4):196-205. [Aschacher T., Krokhin A., Kuznetsova I. et al. Effect of the preparation Ingavirin® (imidazolyl ethanamide pentandioic acid) on the interferon status of cells under conditions of viral infection. Epidemiologiya i infektsionnie bolezni = Epidemiology and Infectious Diseases 2016;21(4):196-205. (In Russ.)].

DOI: 10.18821/1560-9529-2016-21-4196-205.

13. Семенова Н.П., Прокудина Е.Н., Львов Д.К., Небольсин В.Е. Влияние противовирусного препарата Ингавирин® на внутриклеточные преобразования и импорт в ядро нуклео-капсидного белка вируса гриппа. Вопросы вирусологии 2010;55(5):17— 20. [Semenova N.P., Prokudina E.N., Lvov D.K., Nebolsin V.E. Effect of the antiviral drug Ingaviruin® on intracellular transformations and import into the nucleus of influenza A virus nucleocapsid protein. Voprosy virusologii = Problems of Virology 2010;55(5):17-20. (In Russ.)].

14. Khavinson V.Kh., Lin'kova N.S., Tarnovskaya S.I. Short peptides regulate gene expression. Bull Exp Biol Med 2016;162(2):288-92. DOI: 10.1007/ s10517-016-3596-7. PMID: 27909961.

15. Romani L., Bistoni F., Montagnoli C. et al. Thymosin alpha1: an endogenous regulator of inflammation, immunity, and tolerance. Ann NY Acad Sci 2007;1112:326-38. DOI: 10.1196/ annals.1415.002. PMID: 17495242.

16. Garaci E., Pica F., Sinibaldi-Vallebona P. et al. Thymosin alpha(1) in combination with cytokines and chemotherapy

for the treatment of cancer. Int Immuno-pharmacol 2003;3(8):1145-50. DOI: 10.1016/S1567-5769(03)00053-5. PMID: 12860169.

17. Lunin S.M., Novoselova E.G. Thymus hormones as prospective anti-inflammatory agents. Expert Opin Ther Targets 2010;14(8):775-86. DOI: 10.1517/14728 222.2010.499127. PMID: 20536297.

18. Morozov V.G., Khavinson V.K. Natural and synthetic thymic peptides as therapeutics for immune dysfunction. Int J Immunopharmacol 1997;19(9-10):501-5. PMID: 9637345.

19. Deigin V., Ksenofontova O., Khrushchev A. et al. Chemical platform for the preparation of synthetic orally

active peptidomimetics with hemoregulating activity. ChemMed Chem 2016;11(18):1974-7. DOI: 10.1002/cmdc.201600157. PMID: 27457274.

20. Drobits B., Holcmann M., Amberg N. et al. Imiquimod clears tumors in mice independent of adaptive immunity

by converting pDCs into tumor-killing effector cells. J Clin Invest 2012;122(2): 575-85. DOI: 10.1172/JCI61034. PMID: 22251703.

21. Chanput W., Mes J.J., Wichers H.J. THP-1 cell line: an in vitro cell model for immune modulation approach. Int Immunopharmacol 2014;23(1):37-45. DOI: 10.1016/j.intimp.2014.08.002. PMID: 25130606.

22. Соколова Т.М., Полосков В.В., Бурова О.С. и др. Действие интерфе-ронов и ИФН-индукторов на экспрессию генов TLR/RLR-рецепторов и дифференцировку опухолевых линий клеток ТНР-1 и НСТ-116. Российский биотерапевтический журнал 2016;15(3):28-33. [Sokolova T.M., Poloskov V.V., Burova O.S. et al. Action interferons and IFN-inductors on TLR/ RLRs genes expression and differentiation of tumor cell lines THP-1 and HCN-116. Rossiysky bioterapevtichesky zhurnal = Russian Journal of Biotherapy 2016;15(3):28-33. (In Russ.)].

DOI: 10.17650/1726-9784-2016-15-328-33.

23. Cheng G., Zhong J., Chung J., Chisari F.V. Double-stranded DNA and double-stranded RNA induce a common antiviral signaling pathway in human cells. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104(21):9035-40.

DOI: 10.1073/pnas.0703285104. PMID: 17517627.

24. Cioca D.P., Aoki Y., Kiyosawa K.

RNA interference is a functional pathway

with therapeutic potential in human myeloid leukemia cell lines. Cancer Gene Ther 2003;10(2):125-33. DOI: 10.1038/sj.cgt.7700544. PMID: 12536201.

25. Diebold S.S., Kaisho T., Hemmi H. et al. Innate antiviral responses by means

of TLR7-mediated recognition of single-stranded RNA. Science 2004;303:1529-31. DOI: 10.1126/science.1093616. PMID: 14976261.

26. Sioud M., Floisand Y., Forfang L., Lund-Johansen F. Signaling through toll-like receptor 7/8 induces

the differentiation of human bone marrow CD34+ progenitor cells along the myeloid lineage. J Mol Biol 2006;364(5):945-54. DOI: 10.1016/j.jmb.2006.09.054. PMID: 17049554.

27. Loo Y.M., Gale M.Jr. Immune signaling by RIG-I-like receptors. Immunity 2011;34(5):680-92. DOI: 10.1016/j. immuni.2011.05.003. PMID: 21616437.

28. Seth R.B., Sun L., Ea C.K., Chen Z.J. Identification and characterization

of MAVS, a mitochondrial antiviral signaling protein that activates NF-kappaB and IRF 3. Cell 2005;122(5):669-82. DOI: 10.1016/j.cell.2005.08.012. PMID: 16125763.

29. Russo C., Cornella-Taracido I., Galli-Stampino L. et al. Small molecule Toll-like receptor 7 agonists localize

to the MHC class II loading compartment of human plasmacytoid dendritic cells. Blood 2011;117(21):5683-91. DOI: 10.1182/blood-2010-12-328138. PMID: 21487111.

30. Ignatz-Hoover J.J., Wang H., Moreton S.A. et al. The role of TLR8 signaling in acute myeloid leukemia differentiation. Leukemia 2015;29(4):918-26. DOI: 10.1038/leu.2014.293.

PMID: 25283842.

ORCID авторов/ORCID of authors

Т.М. Соколова/T.M. Sokolova: https://orcid.org/0000-0003-0957-4513 В.В Полосков/V.V. Poloskov: https://orcid.org/0000-0003-0001-2493 А.Н. Шувалов/A.N. Shuvalov: https://orcid.org/0000-0003-0972-9001 О.С. Бурова/O.S. Burova: https://orcid.org/0000-0001-88-97-01-72 З.А. Соколова/Z.A. Sokolova: https://orcid.org/0000-0003-4755-5313

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.