CC BY
89
УДК 615.37:616-097 © СВ. Сибиряк
СВ. Сибиряк ВОЗВРАЩЕНИЕ К Т-СУПРЕССОРАМ
ГОУВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа Институт иммунологии и физиологии УрО РА, г. Екатеринбург
В обзоре представлены современные взгляды на популяциях супрсссорных (регуляторных) Т-лимфоцитов, контролирующих интенсивность иммунного ответа, обеспечивающих сохранение "периферической” толерантности, лимитирующих "коллатеральное повреждение" тканей. Даны краткие сведения о CD8+ супрсссорных лимфоцитах, Trl- и ТпЗ-супрессорах, ТЫК-лимфоцитах. Особое внимание уделено натуральным CD4+CD25Brigh FoxP3+ регуляторным Т-лимфоцитам, их роли в норме и при иммунопатологических состояниях.
Ключевые слова: Т-лимфоциты, иммунный ответ, толерантность, повреждение тканей, иммунное воспаление, апоптоз.
S.V. Sibiryak , THE ROLE OF T-SUPRESSORS
Up-to-date data on the populations of supressor T-lymphocytcs that control the immune response intensity, provide «peripheric» tolerance, limit «collateral damage» of tissues are presented in the survey. Brief information on CD8+ supressor lymphocytes, Trl- and Th3-supressors, TNK-lymphocytes is presented. Special attention is given to natural CD4+ CD25Brigh FoxP3+ regulating T-lymphocytes and their role within norm and in immunopathologic conditions.
Key words: T-lymphocytes, immune response, tolerance, tissue damage, immune inflammation, apoptosis.
С 11 по 15 апреля 2007 года в Давосе (Швейцария) проведена 1-я Международная конференция по иммунорегуляций (ШЯ-2007), которая была посвящена современным исследованиям в области контроля иммунного гомеостаза и конкретизировала представления о регуляторных лимфоцитах. В историческом плане развитие иммунологии конца 80-х середины 90-х годов прошлого века характеризовалось активным изучением супрессорных СБ8+ Т-лимфоцитов. Затем наступил период отрицания роли СБ8+ Т-супрессоров как ключевых клеток, контролирующих иммунный ответ. Приоритет в механизмах "негативной регуляции" отводился опосредованным через цитокины взаимно антагонистическим взаимодействиям между Т-хелперами 1го типа (ТЫ) и Т-хелперами 2-го типа (ТЬ2), а также апоптозу (автономной и активационно-индуцированной клеточной смерти, "братоубийству" Т-хелперов). Современный этап развития иммунологии можно рассматривать как "возврат" к супрессорным Т-клеткам, причем представления о Т-супрессорах значительно расширились.
В настоящее время под супрессорными (точнее, регуляторными) Т-лимфоцитами понимаются клетки, контролирующие периферическую толерантность по отношению к собственным белкам, ограничивающие "коллатеральное повреждение" собственных тканей в процессе иммунного ответа и осуществляющие "негативную регуляцию" иммунного ответа. К регуляторным Т-лимфоцитам относят два типа клеток. Первый тип - индуцируемые супрессоры, т.е. клетки, которые формируются в процессе иммунного ответа на конкретный антиген (СБ8+ Т-супрессоры, 1Ь-10-продуцирующие СБ4+СБ25- Тг1 супрес-
соры и TGFT.1 -продуцирующие CD4+CD25-ТЬЗ супрессоры). Второй тип - естественные, натуральные супрессоры (TNK лимфоциты и CD4+CD25+Bright Т-регуляторные лимфоциты) [14, 15]. Следует отметить, что первым предположение о разнородности популяции супрессорных Т-лимфоцитов высказал Gershon еще в 1975 году [9]. Рассмотрим кратко перечисленные популяции клеток.
CD8+ Т-супрессоры. "Классическим" доказательством существования антигенспе-цифичных CD8+ супрессоров считаются опыты Jiang и соавторов [12] - мыши, перенесшие экспериментальный аллергический энцефаломиелит, индуцированный основным белком миелина (BMP), становились резистентны к заболеванию при повторной иммунизации BMP, однако удаление CD8+ Т-лимфоцитов с помощью антиСБ8 моноклональных антител (МКА) устраняло толерантность. Сейчас известно, что CD8+ Т-супрессоры - это неоднородная популяция. Существуют CD8+Qa-1 -рестриктированные супрессоры. При специфической активации CD4+ Т-хелперов мышей на поверхности клеток экспрессируется нетипичная молекула главного комплекса гистосовместимости МНС-lb Qa-1, которая образует комплекс с собственными белками. Этот комплекс распознается Т-клеточным рецептором (TCR) "наивного" CD8+ супрессора, который затем превращается в эффекторную CD8+Qa-1-рестриктрованную клетку, блокирующую аутореактивный Т-хелпер путем индукции его апоптоза и (или) воздействия ингибиторных цитокинов [13]. Феномен Qa-1-рестриктированной супрессии присутствует и у человека, гомологом Qa-1 является молекула HLA-E. CD8+CD28- Т-супрессоры - другая популяция индуцибельных CD 8+ супрессо-
ров. Эти клетки блокируют активацию дендритных клеток антигеном, переводят их в то-лерогенное состояние, препятствуют экспрессии ко-стимулирующих молекул и последующей активации СБ4+ Т-хелперов [19].
CD4+ Т-супрессоры. Индуцибельные супрессорные (регуляторные, ¡Тге§) СБ4+ Т-лимфоциты (Тг1 и ТИ3) обнаружены и у грызунов, и у человека, и формируются на периферии из наивных, покоящихся СБ4+ Т лимфоцитов. Тг1-лимфоциты (Т-регуляторные лимфоциты 1-го типа) вырабатывают значительное количество 1Ь-10 [24], благодаря чему ингибируют активацию и дифференцировку ТЫ- и Тп2-лимфоцитов, а следовательно, лимитируют интенсивность клеточного и гуморального иммунных ответов на патогены, опухолевые антигены, аутоантигены и тормозят развитие аутоиммунных реакций [11]. ТпЗ (Т-хелперы 3-го типа) вырабатывают другой ингибиторный цитокин - ТОБР; роль ТпЗ лимфоцитов особенно важна при формировании оральной толерантности [27]. Дифферен-цировка СБ4+ Т-лимфоцитов в направлении клеток, обладающих супрессорными свойствами, зависит от состояния дендритных клеток, а также микроокружения, в котором она происходит. Сопутствующая воспалительная реакция (в первую очередь провоспалитель-ные цитокины) способствует созреванию дендритных клеток, которые направляют диффе-ренцировку наивных СБ4+ клеток по пути ТЫ- или ТИ2-лимфоцитов. Напротив, незрелые дендритные клетки, гуморальные факторы, угнетающие их антигенпрезентирующую функцию и созревание (присутствие 1Ь-10, ТОБр, витамин Б3, глюкокортикостероиды и пр.), индуцируют дифференцировку в направлении супрессорных Тг1- и ТЪ3-лимфоцитов
[5].
CD4+CD25+Brigh' Т-регуляторные лимфоциты. Наибольший интерес представляют натуральные, естественные супрессорные лимфоциты, которые являются связующим звеном между врожденными и адаптивными механизмами иммунитета. В первую очередь это СБ4+СБ25+ Т-регуляторные лимфоциты (пТге§). Эти клетки развиваются в тимусе, достигая конечной стадии дифференцировки, поступают в кровь, костный мозг, периферические лимфоидные органы и рециркулируют. Предполагается, что формирование пТге§ зависит от особенностей селекции тимоцитов. Тимоциты, обладающие низкой аффинностью к собственным антигенам, дифференцируются по пути наивных СБ4+ клеток. Тимоциты, обладающие высокой аффинностью к собст-
венным белкам, подвергаются апоптозу, а ти-моциты, которые обладают средней аффинностью к собственным белкам, дифференцируются по пути натуральных регуляторных клеток. Фенотипической особенностью nTreg является конституитивно (без активации клеток) высокий уровень экспрессии а-цепи рецептора к IL-2 (CD4+CD25+Bright). Кроме того, nTreg экспрессируют ряд других, характерных для них мембранных белков: GITR, CTLA-4
(CD 152), CD62L, TLR4, CD45RO и др., но характеризуются чрезвычайно низкой экспрессией CD 127, что используется для их идентификации с помощью проточной цитофлюоро-метрии. CD4+CD25+Bright Treg не активируются митогенами, антиСОЗ моноклональными антителами, аллоантигенами, т.е. энергичны в культуре клеток in vitro. Однако присутствие активированных Т-хелперов, а также зрелых дендритных клеток индуцирует супрессорную активность - nTreg с помощью непонятного пока механизма при непосредственном межклеточном контакте блокируют активацию и деление близлежащих Т-хелперов, ингибируют созревание дендритных клеток [6]. Важнейшим свойством nTreg является способ -ность к активной миграции в очаг воспаления, зону "максимальной надобности", где они препятствуют развитию аутоиммунного и "коллатерального" повреждения тканей [26],
Супрессорная активность обусловлена наличием в Treg уникального белка скурфина (Foxp3 белка) - продукта гена Foxp3 (F0XP3), который является транскрипционным фактором [7]. Отсутствие или мутация гена Foxp3 у грызунов или F0XP3 у человека приводят к тяжелым аутоиммунным расстройствам ("scurry" мыши или IPEX-синдром i (X-сцепленная иммунодизрегуляция, полизндок-ринопатия) у человека) [28, 29]. С учетом этих, а также данных экспериментальных исследований (адоптивный перенос или удаление nTreg) накапливаются неоспоримые аргументы в пользу ключевой роли CD4+CD25+Bright nTreg в контроле аутоиммунитета. Снижение содержания и функциональной активности CD4+CD25+bright nTreg описано при самых различных аутоиммунных заболеваниях - ревматоидном артрите, сахарном диабете 1 типа, системной волчанке, рассеянном склерозе и других аутоиммунных заболеваниях [4, 8, 17, 18, 25].
Напротив, экспансия и гиперактивность nTreg, миграция их в опухолевую ткань являются факторами снижения противоопухолевого иммунитета и онкогенеза [6]. В связи с этим в настоящее время ставится под сомне-
ние целесообразность использования рекомбинантного 1Ь-2 в онкологии, поскольку 1Ь-2 является фактором, индуцирующим супрессорную активность пТге§.
Физиологическим свойством пТге§ является также лимитирование воспалительного повреждения тканей при внедрении патогенов, однако гиперактивность этих клеток является фактором персистенции инфекции [21].
СБ4+СБ25+Вп8Ы пТге§ супрессируют Тп2-зависимый ответ, продукцию 1§Б и 1§О4, и дисфункция этой популяции может играть патогенетическую роль в развитии аллергических заболеваний [20].
Учитывая "клиническую значимость" пТге§, активно проводятся исследования по количественной и функциональной характеристике этих клеток. В зависимости от стратегии идентификации содержание пула СБ4+СБ25+Вг18Ы пТге§ в периферической крови здоровых лиц колеблется, по данным различных исследователей, от 1 до 6% [2, 22]. В нашей работе [23] среднее содержание СБ4+СБ25+Вг18Ы пТге§ у здоровых добровольцев составило 1,45 ± 0,59%, было ниже у женщин и снижалось у пожилых лиц. Последнее может быть связано с изменением гормонального статуса, поскольку половые стероиды (как эстрогены, так и андрогены) являются позитивными регуляторами созревания пТге§.
TNK-лимфоциты. ТЫК-лимфоциты представляют уникальную популяцию клеток, экспрессирующих антигены ЫК-лимфоцитов (например, СБ 16) и Т-клеточный рецептор (ТСЯаР), и могут относиться к СБ4+ или СБ4-СБ8- фенотипу [10]. ТЫК-лимфоциты распознают" гликолипид а-
галактозилцерамиды (а-Оа1Сег) в комплексе с белками главного комплекса гистосовместимости (СБЫ) на поверхности опухолевых клеток и затем уничтожают их. Кроме того, ТЫК-лимфоциты угнетают активированные (аутореактивные) ТЫ-лимфоциты, что связывается с продукцией ими 1Ь-4. В настоящее время установлена "дефектность" ТЫК-лимфоцитов у пациентов с некоторыми аутоиммунными расстройствами [16].
Терапевтические подходы, Регуляторные (супрессорные) лимфоциты являются "заманчивой мишенью" для фармакологического и иммунотерапевтического воздействий. Исследования в этом направлении активно ведутся во всем мире, и поиск новых подходов к регуляции численности Тге§ и супрессорной активности является чрезвычайно актуальным направлением. Интересно, что сейчас переос-
мысливаются механизмы уже известных способов иммуномодуляции. Существует необходимость как индукции (аллергические заболевания, аутоиммунные заболевания, трансплантация органов и тканей), так и подавления (онкогенез, хронические инфекции) регуляторных лимфоцитов с супрессорной активностью.
Установлено, что специфическая иммунотерапия аллергенами (СИТ) индуцирует супрессорные 1Ь-10-продуцирующие СБ4+ лимфоциты и пТге§ [20]. Экспансию Тге§ вызывает терапия глюкокортикостероидами, особенно в сочетании с активными формами витамина Б. Существует возможность экстракорпоральной индукции пТге§ (трансфекция Бохр3, обработка цитокинами, контакт со зрелыми дендритными клетками и пр.) с последующим их введением в организм [6]. В последние годы накапливаются чрезвычайно интересные данные, которые, с одной стороны, подтверждают "гигиеническую гипотезу" формирования аллергопатологии, с другой -могут явиться "трамплином" для поиска новых методов терапии аллергических заболеваний [1]. Установлено, что некоторые паразитарные инвазии, гельминтозы сопровождаются массивной экспансией Тге§ и пТге§, что приводит к подавлению иммунного ответа на аллергены, угнетению бронхиальной гиперреактивности, препятствует связыванию 1§Б с базофилами, угнетает аутоиммунные реакции.
Селективную элиминацию супрессорных (регуляторных) лимфоцитов вызывают низкие дозы циклофосфамида, флюдарабин, антифлогистики - ингибиторы циклоксигена-зы 2 (поскольку РОБ2 необходим для экспансии Тге§). Элиминация супрессорных лимфоцитов может быть осуществлена путем введения моноклональных антител против молекул СТЬА, СБ25, что, однако, сопряжено с высокой токсичностью. При метастазирующей карциноме почки проходят успешные клинические испытания рекомбинантного фьюжн-белка - конъюгата 1Ь-2 с дифтерийным токсином (денилейкин дифтитокс, ОЫТАК), который связывается с а-цепью рецептора 1Ь-2, что приводит к гибели супрессорных клеток в периферической крови и опухолевой ткани. Особенно высока эффективность такой "элиминирующей иммуностимуляции" в сочетании с вакцинацией опухолевыми антигенами [3].
Заключение
Сложнейшая система врожденных и адаптивных механизмов иммунитета обеспечивает сохранение генетической индивиду-
алыюсти организма, Эта важнейшая функция складывается из двух составляющих: 1) распознавание чужеродных макромолекул, обеспечение их элиминации и формирование иммунологической памяти; 2) распознавание собственных макромолекул и обеспечение толерантности. Нарушение этого баланса имеет фатальные последствия. Именно поэтому в процессе развития иммунного ответа формируется сложная, многоэтапная система "страховки", которая обеспечивает соответствие реакции иммунной системы на "сигнал опасности". Это соответствие обеспечивается развитием, в зависимости от надобности, ТЫ-или Тп2-типов иммунного ответа, апоптоти-ческой элиминацией недостаточно или избыточно активированных лимфоцитов, а также популяциями регуляторных Т-лимфоцитов, каждая из которых контролирует Т-хелперы
на различных этапах их активации и реакции на антиген. Индуцибельные СБ8+ и СБ4+ супрессорные Т-лимфоциты подавляют активацию конкретного клона лимфоцитов, их формирование происходит одновременно с развитием иммунного ответа на конкретный антиген. Натуральные супрессоры (пТге§ и ТЫК-лимфоциты), которые, возможно, являются более "древним" механизмом, неспецифически блокируют активацию Т-лимфоцитов и антигенпрезентирующую функцию дендритных клеток, активно рециркулируют, что особенно важно для предупреждения "коллатерального повреждения" тканей при иммунном воспалении. Создание подходов к селективной модуляции активности регуляторных лимфоцитов является одним из наиболее перспективных направлений исследований в иммунофармакологии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Bach, J.-F. Unsettled questions about the hygiene hypithesis in the protection of allergic and
autoimmune diseases - The role of regulatory T cells // Abstr. World Immune Refutation Meeting. 11-
15 Apr. 2007. Davos, Switzerland, 2007. - P. 92-93.
2. CD4+CD25+hlgh regulatory cells in human peripheral blood / C. Baecher-Allan, J. Brown, G.
Freeman, D.Hafler//J. Immunol.-2001.-Vol. 167.-P. 1245-1253.
3. Dannull, J. Enhancement of vaccine-mediated antitumor immunity in cancer patients after depletion of regulatory T cells / J. Dannull, Zh. Su, D. Rizzieri [et al.] // J. Clin. Invest. - 2005. - Vol. 115.-P. 3623-3633.
4. De Kleer, I. CD4+CD25bnght Regulatory T Cells Actively Regulate Inflammation in the Joints of Patients with the Remitting Form of Juvenile Idiopathic Arthritis / I. De Kleer, L. Wedderburn, L. Taams [et al.] // J. Immunol. -2004. - Vol. 17. - P. 6435-6443.
5. Dendritic cells as a tool to induce anergic and regulatory T cells // H. Jonuleit, E. Schmitt, K. Steinbrink, A. Enk // Trends Immunol. - 2001. - Vol. 22. - P. 394-402.
6. Fehervaril, Z. CD4+ Tregs and immune control / Z. Fehervaril, Sh. Sakaguchil // J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 114. - P. 1209-1217.
7. Fontenot, J. Foxp3 programs the development and function of CD4+CD25+ regulatory T cells / J. Fontenot, M. Gavin, A. Rudensky // Nat. Immunol. - 2003. - Vol. 4. - P. 330-338.
8. Functional defects and the influence of age on the frequency of CD4+CD25+ T-cells in type 1 diabete / T. Brusko, С Wasserfall, M. Clare-Salzlerl, D. Schatz // Diabetes. - 2005. - Vol. 54. - P. 1407-1414.
9. Gershon, R. A disquisition on suppressor T cells // Transplant. Rev. - 1975,- Vol. 26. - P. 170183.
10. Godfrey, D. Going both ways: Immune regulation via CD Id-dependent NKT cells / D. Godfrey, M. Kronenberg // J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 114. - P. 1379-1388.
11. Groux, H. Type 1 T-regulatory cells: their role in the control of immune responses // Transplantation. - 2003. - Vol. 75. - 8 S.
12. Jiang, H. Role of CD8+ T cells in murine experimental allergic encephalomyelitis / H. Jiang, S. Zhang, B. Pernis//Science. - 1992. - Vol. 256. - P. 1213-1215.
13. Jiang, H. The specific regulation of immune responses by CD8+ T cells restricted by the MHC class IB molecule, QA-17 H. Jiang, L. Chess // Anmi. Rev. Immunol. - 2000. - Vol. 18. - P. 185-216.
14. Jiang, H. An integrated view of suppressor T cells subsets in immunoregulation / H. Jiang, L. Chess//J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 114.-P. 1198-1208.
15. Jonuleit, H. The Regulatory T Cell Family: Distinct Subsets and their Interrelations / H. Jonuleit, E. Schmitt // J. Immunol. ~ 2003. - Vol. 34. - P, 6323-6327.
16. Lee, P.T. Testing the NKT cell hypothesis of human IDDM pathogenesis // J. Clin. Invest. - 2002. -Vol. 110.-P. 793-800.
17. Lindley, Sh. Defective Suppressor Function in CD4+CD25+ T-Cells From Patients With Type 1 Diabetes / Sh. Lindley, C Dayan, A. Bishop [et al.] // Diabetes. - 2005. - Vol. 5. - P. 92-99.
18. Miyara, M. Global Natural Regulatory T Cell Depletion in Active Systemic Lupus Erythematosus / M. Miyara, Z. Amoura, Ch. Parizot [et al.] // J. Immunol. - 2005. - Vol. 175. - P. 8392-8400.
19. Najafian, N. Regulatory functions of CD8+CD28- T cells in an autoimmune disease model // J. Clin. Invest. - 2003. - Vol. 112. - P. 1037-1048.
20. Robinson, D. Tregs and allergic disease / D. Robinson, M. Larche, St. Durham // J. Clin. Invst. -2004. - Vol. 114. - P. 1389-1397.
21. Rouse, B. Regulatory cells and infectious agents: detentes cordiale and contraire / B. Rouse, S. Suvas // J. Immunol. - 2004. - Vol. 173. - P. 2211-2215.
22. Sasaki, Y. Decidual and peripheral blood CD4+CD25+ regulatory T cells in early pregnancy subjects and spontaneous abortion case / Y. Sasaki, M. Sakai, M. Miyazaki [et al.] // Mol. Hum. Reprod. - 2004. - Vol. 10. - P. 347-353.
23. Sibiryak, D. Quantitative characteristics of Perioheral Blood CD4+CD25Bright Treg lymphocytes / D. Sibiryak, S. Sibiryak, R. Yusopova [et al.] // Abstr. Worrld Immune Refulation Meeting. 11-15 Apr. 2007. Davos, Switzerland, 2007. - P. 133.
24. The role of IL-10 and TGF-J3 in the differentiation and effector function of T regulatory cells / M. Levings, R. Bacchetta, U. Schulz, M. Roncarolo // Int. Arch. Allergy Immunol. - 2002. - Vol. 129. -P. 263-280.
25. Viglietta, V. Loss of functional suppression by CD4+CD25+ regulatory T cells in patients with
multiple sclerosis / V. Viglietta, C. Baecher-Allan, H. Weiner [et al.] // J. Exp. Med. - 2004. - Vol.
199.-P. 971-979.
26. Wei, Sh. Regulatory T-cell compartmentalization and trafficking / Sh. Wei, I. Kryczek, W. Zou // Blood. -2006. -Vol. 108. - P. 426-431.
27. Weiner, H. The mucosal milieu creates tolerogenic dendritic cells and TR1 and TH3 regulatory cells // Nat. Immunol. - 2001. - Vol. 2. - P. 671-680.
28. Wildin, R. Clinical and molecular features of the immunodysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X linked (IPEX) syndrome / R. Wildin, S. Smyk-Pearson, A. Filipovich // Med. Genet. -2002.-Vol. 39. - P. 537-545.
29. Wildin, R. IPEX and FOXP3: clinical and research perspectives / R. Wildin, A. Freitas // J.
Autoimmun. - 2005. - Vol. 25. - P. 56-62.
УДК 612.42+615.33+616.424
© Д.А. Ениксев, СИ. Рахматуллин, В.Д. Захарчснко, А.А. Халиков, А.Т. Мустафин
Д.А. Еникеев, СИ. Рахматуллин, В.Д. Захарченко, А.А. Халиков, А.Т. Мустафин ПРОБЛЕМЫ ЛИМФАТИЧЕСКОГО ДРЕНАЖА И ЭНДОЛИМФАТИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ
ГОУВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа
Обзор литературы, посвященный физиологическим и патофизиологическим аспектам проблемы лимфатического дренажа и эндолимфатической терапии, включающий 30 источников, что актуально для дальнейшего развития клинической лимфологии.
Ключевые слова: грудной лимфатический проток, лимфатический дренаж, эндолимфатическая терапия, коррекция лимфооттока при патологических состояниях.
D.A. Yenikeev, S.I. Rachmatullin, V.D. Zakharchenko, А.А. Khalikov, AT. Mustafin
THE PROBLEMS OF THORACIC DUCT DRAINAGE AND ENDOLYMPHATIC THERAPY
Physiological and pathophysiological problems of thoracic duct drainage and endolymphatic therapy in the literature review, including 30 authors.
Key words: thoracic duct, lymphatic drainage, endolymphatic therapy.
В последние годы в нашей стране на- чения острых отравлений и различных видов
блюдается усиленное развитие практической аутоинтоксикаций, при тяжелых формах сер-
лимфологии. Открытый дренаж грудного дечной недостаточности и необходимости
лимфатического протока (ГЛП) все шире снизить иммунологические реакции, а также в
применяется в медицинской практике для ле- других случаях. В отечественной литературе
