mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-RBT-1924mimmun-1924Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВзаимосвязь функциональной активности генерируемых in vitro дендритных клеток с содержанием CD16+ клеток в популяции моноцитов периферической кровиRelationship between the functional activity of in vitro generated monocyte-derived dendritic cells and the presence of CD16 + cells among peripheral blood monocyteshttps://orcid.org/0000-0002-7987-2017ТыриноваТ. В.TyrinovaT. V.

Тыринова Тамара Викторовна— кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии НИИФКИ; старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий иммунотерапии Институт медицины и психологии ННИГУ.

630099, Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14, Тел.: 8 (383) 228-21-01, Факс: 8(383) 222-70-28

Tyrinova Tamara V. - PhD (Biology), Research Associate, Laboratory of Cellular Immunotherapy, RIFCI; Senior Research Associate, Laboratory of Cell Technologies of Immunotherapy, Institute of Medicine and Psychology, NNRSU.

630099, Novosibirsk, Yadrintsevskaya str., 14, Phone: 7(383) 228-21-01, Fax: 7(383) 222-70-28.Novosibirsk

tyrinova@bk.ruЛеплинаО. Ю.LeplinaO. Yu.

Леплина Ольга Юрьевна — докторр медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии.

Новосибирск

PhD, MD (Medicine), Leading Research Associate, Laboratory of Cellular Immunotherapy.

Novosibirsk

oleplina@mail.ruТихоноваМ. А.TikhonovaM. A.

Тихонова Марина Александровна — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии.

Новосибирск

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Cellular Immunotherapy.

Novosibirsk

martix-59@mail.ruСахноЛ. В.SakhnoL. V.

Сахно Людмила Васильевна — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии.

Новосибирск

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Cellular Immunotherapy.

Novosibirsk

lsahno53@mail.ruМаксимоваА. А.MaximovaA. A.

Максимова Александра Александровна — аспирант 3 года лаборатории клеточной иммунотерапии.

Новосибирск

Postgraduate Student, Laboratory of Cellular Immunotherapy.

Novosibirsk

parkinson.dses@gmail.comОстанинА. А.OstaninА. A.

Останин Александр Анатольевич — докторр медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии.

PhD, MD (Medicine), Professor, Main Research Associate, Laboratory of Cellular Immunotherapy.

Novosibirsk

ostanin62@mail.ruЧерныхЕ. Р.ChernykhE. R.

Черных Елена Рэмовна — докторр медицинских наук, профессор, член-корр. РАН, заведующая лабораторией клеточной иммунотерапии.

Новосибирск

PhD, MD (Medicine), Professor, Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Head, Laboratory of Cellular Immunotherapy.

Novosibirsk

ct_lab@mail.ruФГБНУ Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии; Институт медицины и психологии, ФГАОУ ВО Новосибирский национальный исследовательский государственный университетРоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical Immunology; Institute of Medicine and Psychology, Novosibirsk National Research State UniversityRussian FederationФГБНУ Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологииРоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian Federation202014042020222269280Copyright © Тыринова Т.В., Леплина О.Ю., Тихонова М.А., Сахно Л.В., Максимова А.А., Останин А.А., Черных Е.Р., 20202020Тыринова Т.В., Леплина О.Ю., Тихонова М.А., Сахно Л.В., Максимова А.А., Останин А.А., Черных Е.Р.Tyrinova T.V., Leplina O.Y., Tikhonova M.A., Sakhno L.V., Maximova A.A., Ostanin А.A., Chernykh E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1924

Циркулирующие моноциты представляют собой гетерогенную популяцию клеток, часть которых, наряду с классическим моноцитарным маркером CD14, экспрессирует молекулу CD16. Различия в фенотипе между субпопуляциями моноцитов могут сказываться на их функциональной активности, а также способности к дальнейшей дифференцировке в дендритные клетки (ДК), которые представляют собой профессиональные антигенпрезентирующие клетки и обеспечивают активацию иммунного ответа или, наоборот, поддерживают состояние иммунологической толерантности. Целью настоящего исследования явилось изучение взаимосвязи между субпопуляционной принадлежностью моноцитов и функциональной активностью генерируемых из них дендритных клеток, а также их чувствительности к толерогенному действию дексаметазона. ДК генерировали в присутствии GM-CSF и IFNα из полученной методом магнитной сепарации обогащенной популяции CD14+ моноцитов периферической крови с деплецией (CD16-Mo-ДК) и без деплеции CD16+ клеток (CD16+Мо-ДК). CD16+Мо-ДК характеризовались более низкой способностью поглощать FITC-меченный декстран и более высокой способностью индуцировать пролиферативный ответ Т-клеток на аллоантигены по сравнению с CD16-Mo-ДК. Кроме того, CD165+Мо-ДК проявляли более выраженную апоптоз-индуцирующую активность против аутологичных CD4+T-лимфoцитoв и против аллогенных CDS+Т-лимФоцитов, но были сопоставимы с CD16-Mo-ДК по способности индуцировать апоптоз в аллогенных CD4+T-лимфoцитаx. Уровень продукции TNFa, сходный для обоих типов ДК, находился в обратной взаимосвязи с аллостимуляторной активностью CD16-Mo-ДК и прямо коррелировал с апоптоз-индуцирующей активностью CD16+Мо-ДК против аллогенных CD4+T-клетoк. CD16-Mo-ДК и CD16+Мо-ДК были также сопоставимы по уровню продукции IL-10, который обратно коррелировал с показателями аллостимуляторной активности обоих типов ДК. CD16-Mo-ДК и CD16+Мо-ДК были подвержены супрессорному эффекту дексаметазона, который проявлялся увеличением фагоцитарной активности, снижением способности стимулировать пролиферацию аутологичных и аллогенных Т-клеток и подавлением продукции TNFα. При этом в популяции CD16+Мо-ДК регистрировались более выраженное увеличение эндоцитозной активности и снижение способности ДК стимулировать пролиферацию CD4+T-клеток в ауто-СКЛ. Кроме того, обработка дексаметазоном CD16+Мо-ДК сопровождалась увеличением проапоптогенной активности ДК против аутологичных CDS+Т-лимФоцитов. Таким образом, присутствие в пуле моноцитов CD16+ клеток влияет на свойства генерируемых из них IFNα-индуцированных ДК и их чувствительность к иммунорегуляторному действию дексаметазона.

Peripheral blood monocytes are heterogeneous CD14+ cell population, some of which also express CD16 molecule. Differences in phenotype between monocyte subpopulations can affect their functional activity, as well as the ability to further differentiate into dendritic cells (DCs). DCs are professional antigen-presenting cells which induce the immune response or, conversely, maintain the immunological tolerance. The aim of the present study was to analyze the relationship between monocyte subpopulations and the functional activity of monocyte-derived DCs, as well as DC sensitivity to the tolerogenic effect of dexamethasone. DCs were generated by cultivating enriched fractions of CD14+ monocytes with or without CD16+ cell depletion (CD16-Mo-DCs or CD16+Mo-DCs, respectively) in the presence of IFNα and GM-CSF. Monocyte subpopulations were obtained by immunomagnetic negative selection. CD16+Mo-DCs were characterized by lower ability to take up FITC-dextran and higher allostimulatory activity compared to CD16-Mo-DCs. In addition, CD16+Mo-DCs showed higher apoptosis-inducing activity against autologous CD4+T lymphocytes and allogeneic CD8+T lymphocytes, but were similar to CD16-Mo-DCs in their ability to induce apoptosis in allogeneic CD4+T lymphocytes. TNFa production level, similar for both types of DCs, was negatively correlated with CD16-Mo-DC allostimulatory activity and directly correlated with apoptosis-inducing activity of CD16+Mo-DCs towards allogeneic CD4+T cells. CD16-Mo-DCs and CD16+Mo-DCs were similar by their IL-10 production, which was inversely related to allostimulatory activity of both types of DCs. Dexamethasone increased endocytic activity, decreased the ability to stimulate autologous and allogeneic T cells, inhibited TNFα production of CD16-Mo-DCs and CD16+Mo-DCs. However, CD16+Mo-DCs demonstrated a more pronounced increase in endocytic activity and more dramatic decrease in their ability to stimulate the proliferation of CD4+T cells in auto-MLR. Also, addition of dexamethasone into CD16+Mo-DCs cultures led to the increase in DC pro-apoptogenic activity against autologous CD8+T lymphocytes. Thus, the presence of CD16+ cells among monocyte population affects the properties of IFNα-induced monocyte-derived DCs and DC sensitivity to the immunomodulatory effects of dexamethasone.

дендритные клеткиклассические моноцитыальтернативные моноцитыинтерферон альфадексаметазонdendritic cellsclassical monocytesnon-classical monocytesinterferon-alphadexamethasoneИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-015-00215 АReferencesТыринова Т.В., Леплина О.Ю., Тихонова М.А., Сахно Л.В., Останин А. А., Черных Е.Р. Характеристика сигнальных путей, опосредующих цитотоксический эффект дендритных клеток против активированных Т-лимфоцитов и NK-клеток // Медицинская иммунология, 2012. Т. 14, № 1-2. С. 43-50. doi: 10.15789/1563-0625-2012-1-2-43-50.Tyrinova T.V., Leplina O.Yu., Tikhonova M.A., Sakhno L.V., Ostanin A.A., Chernykh E.R. Characteristics of signaling pathways mediating a cytotoxic effect of dendritic cells upon activated Т lymphocytes and NK cells. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2012, Vol. 14, no. 1-2, pp. 43-50. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-2012-1-2-43-50.Черных Е.Р., Тыринова Т.В., Леплина О.Ю., Тихонова М.А., Курочкина Ю.Д., Олейник Е.А., Сах-но Л.В., Останин А.А. Фенотип и функции дендритных клеток человека, генерированных из субпопуляций моноцитов CD14+, оппозитных по экспрессии CD16 // Бюллетень сибирской медицины, 2019. Т. 18, № 1. С. 266-276.Chernykh E.R., Tyrinova T.V., Leplina O.Yu., Tikhonova M.A., Kurochkina Yu.D., Oleynik E.A., Sakhno L.V., Ostanin A.A. Phenotype and functions of human dendritic cells derived from CD14+ monocyte subsets opposed to CD16 expression. Byulleten sibirskoy meditsiny = Bulletin of Siberian Medicine, 2019, Vol. 18, no. 1, pp. 266-276. (In Russ.)Algeciras A., Dockrell D.H., Lynch D.H., Paya C.V. CD4 regulates susceptibility to Fas ligand- and tumor necrosis factor-mediated apoptosis. J. Exp. Med., 1998, Vol. 187, no. 5, pp. 711-720.Algeciras A., Dockrell D.H., Lynch D.H., Paya C.V. CD4 regulates susceptibility to Fas ligand- and tumor necrosis factor-mediated apoptosis. J. Exp. Med., 1998, Vol. 187, no. 5, pp. 711-720.Ancuta P., Liu K.-Y., Misra V., Wacleche V, Gosselin A., Zhou X., Gabuzda D. Transcriptional profiling reveals developmental relationship and distinct biological functions of CD16+ and CD16- monocyte subsets. BMC Genomics, 2009, Vol. 10, 403. doi: 10.1186/1471-2164-10-403.Ancuta P., Liu K.-Y., Misra V., Wacleche V, Gosselin A., Zhou X., Gabuzda D. Transcriptional profiling reveals developmental relationship and distinct biological functions of CD16+ and CD16- monocyte subsets. BMC Genomics, 2009, Vol. 10, 403. doi: 10.1186/1471-2164-10-403.Bakdash G., Sittig S.P., van Dijk T., Figdor C.G., de Vries I.J. The nature of activatory and tolerogenic dendritic cell-derived signal II. Front. Immunol., 2013, Vol. 4, 53. doi: 10.3389/fimmu.2013.00053.Bakdash G., Sittig S.P., van Dijk T., Figdor C.G., de Vries I.J. The nature of activatory and tolerogenic dendritic cell-derived signal II. Front. Immunol., 2013, Vol. 4, 53. doi: 10.3389/fimmu.2013.00053.Boyette L.B., Macedo C., Hadi K., Elinoff B.D., Walters J.T., Ramaswami B., Chalasani G., Taboas J.M., Lakkis F.G., Metes D.M. Phenotype, function, and differentiation potential of human monocyte subsets. PLoS ONE, 2017, Vol. 12, no. 4, e0176460. doi:10.1371/journal.pone.0176460.Boyette L.B., Macedo C., Hadi K., Elinoff B.D., Walters J.T., Ramaswami B., Chalasani G., Taboas J.M., Lakkis F.G., Metes D.M. Phenotype, function, and differentiation potential of human monocyte subsets. PLoS ONE, 2017, Vol. 12, no. 4, e0176460. doi:10.1371/journal.pone.0176460.Cain D., Cidlowski J. Immune regulation by glucocorticoids. Nat. Rev. Immunol., 2017, Vol. 17, no. 4, pp. 233-247.Cain D., Cidlowski J. Immune regulation by glucocorticoids. Nat. Rev. Immunol., 2017, Vol. 17, no. 4, pp. 233-247.Canning M.O., Grotenhuis K., de Wit H.J., Drexhage H.A. Opposing effects of dehydroepiandrosterone and dexamethasone on the generation of monocyte-derived dendritic cells. Eur. J. Endocrinol., 2000, Vol. 143, no. 5, pp. 687-695.Canning M.O., Grotenhuis K., de Wit H.J., Drexhage H.A. Opposing effects of dehydroepiandrosterone and dexamethasone on the generation of monocyte-derived dendritic cells. Eur. J. Endocrinol., 2000, Vol. 143, no. 5, pp. 687-695.Carbonneil C., Saidi H., Donkova-Petrini V., Weiss L. Dendritic cells generated in the presence of interferon-a stimulate allogeneic CD4+ T-cell proliferation: modulation by autocrine IL-10, enhanced T-cell apoptosis and T regulatory type 1 cells. Int. Immunol., 2004, Vol. 16, no. 7, pp. 1037-1052.Carbonneil C., Saidi H., Donkova-Petrini V., Weiss L. Dendritic cells generated in the presence of interferon-a stimulate allogeneic CD4+ T-cell proliferation: modulation by autocrine IL-10, enhanced T-cell apoptosis and T regulatory type 1 cells. Int. Immunol., 2004, Vol. 16, no. 7, pp. 1037-1052.Coillard A., Segura E. In vivo differentiation of human monocytes. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 1907. doi:10.3389/fimmu.2019.01907.Coillard A., Segura E. In vivo differentiation of human monocytes. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 1907. doi:10.3389/fimmu.2019.01907.Elzey B.D., Griffith T.S., Herndon J.M., Barreiro R., Tschopp J., Ferguson T.A. Regulation of Fas ligand-induced apoptosis by TNF. J. Immunol., 2001, Vol. 167, no. 6, pp. 3049-3056.Elzey B.D., Griffith T.S., Herndon J.M., Barreiro R., Tschopp J., Ferguson T.A. Regulation of Fas ligand-induced apoptosis by TNF. J. Immunol., 2001, Vol. 167, no. 6, pp. 3049-3056.Feng A.-L., Zhu J.-K., Sun J.-T., Yang M.X., Neckenig M.R., Wang X.W, Shao Q.Q., Song B.F., Yang Q.F., Kong B.H., Qu X. CD16+ monocytes in breast cancer patients: expanded by monocyte chemoattractant protein-1 and may be useful for early diagnosis. Clin. Exp. Immunol., 2011, Vol. 164, no. 1, pp. 57-65.Feng A.-L., Zhu J.-K., Sun J.-T., Yang M.X., Neckenig M.R., Wang X.W, Shao Q.Q., Song B.F., Yang Q.F., Kong B.H., Qu X. CD16+ monocytes in breast cancer patients: expanded by monocyte chemoattractant protein-1 and may be useful for early diagnosis. Clin. Exp. Immunol., 2011, Vol. 164, no. 1, pp. 57-65.Gessani S., Conti L., del Corno M., Belardelli F. Type I interferons as regulators of human antigen presenting cell functions. Toxins (Basel), 2014, Vol. 6, no. 6, pp. 1696-1723.Gessani S., Conti L., del Corno M., Belardelli F. Type I interferons as regulators of human antigen presenting cell functions. Toxins (Basel), 2014, Vol. 6, no. 6, pp. 1696-1723.Hasegawa H., Matsumoto T. Mechanisms of tolerance induction by dendritic cells in vivo. Front. Immunol., 2018, Vol. 9, 350. doi:10.3389/fimmu.2018.00350.Hasegawa H., Matsumoto T. Mechanisms of tolerance induction by dendritic cells in vivo. Front. Immunol., 2018, Vol. 9, 350. doi:10.3389/fimmu.2018.00350.Lutz M.B., Schuler G. Immature, semi-mature and fully mature dendritic cells: which signals induce tolerance or immunity? Trends Immunol., 2002, Vol. 23, no. 9, pp. 445-449.Lutz M.B., Schuler G. Immature, semi-mature and fully mature dendritic cells: which signals induce tolerance or immunity? Trends Immunol., 2002, Vol. 23, no. 9, pp. 445-449.Mehta A.K., Gracias D.T., Croft M. TNF activity and T cells. Cytokine, 2018, Vol. 101, pp. 14-18.Mehta A.K., Gracias D.T., Croft M. TNF activity and T cells. Cytokine, 2018, Vol. 101, pp. 14-18.Mildner A.A., Yona S., Jing S. Close encounter of the third kind: monocyte-derived cells. Adv. Immunol., 2013, Vol. 120, pp. 69-103.Mildner A.A., Yona S., Jing S. Close encounter of the third kind: monocyte-derived cells. Adv. Immunol., 2013, Vol. 120, pp. 69-103.Naranjo-Gomez M., Raich-Regue D., Onate C., Grau-Lopez L., Ramo-Tello C., Pujol-Borrell R., Martinez-Caceres E., Borras F.E. Comparative study of clinical grade human tolerogenic dendritic cells. J. Transl. Med., 2011, Vol. 9, no. 1, 89. doi: 10.1186/1479-5876-9-89.Naranjo-Gomez M., Raich-Regue D., Onate C., Grau-Lopez L., Ramo-Tello C., Pujol-Borrell R., Martinez-Caceres E., Borras F.E. Comparative study of clinical grade human tolerogenic dendritic cells. J. Transl. Med., 2011, Vol. 9, no. 1, 89. doi: 10.1186/1479-5876-9-89.Patel A.A., Zhang Y., Fullerton J.N., Boelen L., Rongvaux A., Maini A.A., Bigley V, Flavell R.A., Gilroy D.W., Asquith B., Macallan D., Yona S. The fate and lifespan of human monocyte subsets in steady state and systemic inflammation. J. Exp. Med., 2017, Vol. 214, no. 7, pp. 1913-1923.Patel A.A., Zhang Y., Fullerton J.N., Boelen L., Rongvaux A., Maini A.A., Bigley V, Flavell R.A., Gilroy D.W., Asquith B., Macallan D., Yona S. The fate and lifespan of human monocyte subsets in steady state and systemic inflammation. J. Exp. Med., 2017, Vol. 214, no. 7, pp. 1913-1923.Rea D., van Kooten C., van Meijgaarden K.E., Melief C.J.M., Offringa R. Glucocorticoids transform CD40-triggering of dendritic cells into an alternative activation pathway resulting in antigen presenting cells that secrete IL-10. Blood, 2000, Vol. 95, no. 10, pp. 3162-3167.Rea D., van Kooten C., van Meijgaarden K.E., Melief C.J.M., Offringa R. Glucocorticoids transform CD40-triggering of dendritic cells into an alternative activation pathway resulting in antigen presenting cells that secrete IL-10. Blood, 2000, Vol. 95, no. 10, pp. 3162-3167.Rbnnblom L., Eloranta M.L. The interferon signature in autoimmune diseases. Curr. Opin. Rheumatol., 2013, Vol. 25, no. 2, pp. 248-253.Rbnnblom L., Eloranta M.L. The interferon signature in autoimmune diseases. Curr. Opin. Rheumatol., 2013, Vol. 25, no. 2, pp. 248-253.Segura E., Amigorena S. Inflammatory dendritic cells in mice and humans. Trends Immunol., 2013, Vol. 3, no. 9, pp. 440-445.Segura E., Amigorena S. Inflammatory dendritic cells in mice and humans. Trends Immunol., 2013, Vol. 3, no. 9, pp. 440-445.Stec M., Mytar B., Weglarczyk K., Ruggiero I., Zembala M. Characterization of monocyte subpopulations (CD14+CD16- and CD14++CD16+) generated from cord blood haematopoietic progenitor cD34+. Blood, 2008, Vol. 112, no. 11, 3551. doi:10.1182/blood.V112.11.3551.3551.Stec M., Mytar B., Weglarczyk K., Ruggiero I., Zembala M. Characterization of monocyte subpopulations (CD14+CD16- and CD14++CD16+) generated from cord blood haematopoietic progenitor cD34+. Blood, 2008, Vol. 112, no. 11, 3551. doi:10.1182/blood.V112.11.3551.3551.Unger W.W.J., Laban S., Kleijwegt F.S., van der Slik A.R., Roep B.O. Induction of Treg by monocyte-derived DC modulated by vitamin D 3 or dexamethasone: Differential role for PD-L1. Eur. J. Immunol., 2009, Vol. 39, no. 11, pp. 3147-3159.Unger W.W.J., Laban S., Kleijwegt F.S., van der Slik A.R., Roep B.O. Induction of Treg by monocyte-derived DC modulated by vitamin D 3 or dexamethasone: Differential role for PD-L1. Eur. J. Immunol., 2009, Vol. 39, no. 11, pp. 3147-3159.Wacleche W.S., Cattin A., Goulet J.-Ph., Gauchat D., Gosselin A., Cleret-Buhot A., Zhang Y., Tremblay C.L., Routy J.P., Ancuta P. CD16+ monocytes give rise to CD103+RALDH2+TCF4+ dendritic cells with unique transcriptional and immunological features. Blood Adv., 2018, Vol. 2, no. 21, pp. 2862-2878.Wacleche W.S., Cattin A., Goulet J.-Ph., Gauchat D., Gosselin A., Cleret-Buhot A., Zhang Y., Tremblay C.L., Routy J.P., Ancuta P. CD16+ monocytes give rise to CD103+RALDH2+TCF4+ dendritic cells with unique transcriptional and immunological features. Blood Adv., 2018, Vol. 2, no. 21, pp. 2862-2878.Wong K.L., Tai J.J.-Y., Wong W.-C., Han H., Sem X., Yeap W.H., Kourilsky P, Wong S.C. Gene expression profiling reveals the defining features of the classical, intermediate, and nonclassical human monocyte subsets. Blood, 2011, Vol. 118, pp. e16-e31.Wong K.L., Tai J.J.-Y., Wong W.-C., Han H., Sem X., Yeap W.H., Kourilsky P, Wong S.C. Gene expression profiling reveals the defining features of the classical, intermediate, and nonclassical human monocyte subsets. Blood, 2011, Vol. 118, pp. e16-e31.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.