mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-EOM-2143mimmun-2143Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESЭкспансия миелоидных супрессорных клеток в периферической крови пациентов с анкилозирующим спондилитомExpansion of myeloid-derived suppressor cells in the peripheral blood of patients with ankylosing spondylitishttps://orcid.org/0000-0003-0980-1157МоренковаА. Ю.MorenkovaA. Yu.

аспирант лаборатории клеточной иммунотерапии,

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Postgraduate Student,

630099, Novosibirsk, Yadrintsevskaya str., 14

anastasia.inozemceva@gmail.comТихоноваМ. А.TikhonovaM. A.

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии,

г. Новосибирск

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

Novosibirsk

martix-59@mail.ruТыриноваТ. В.TyrinovaT. V.

д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии,

г. Новосибирск

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

Novosibirsk

tyrinova@bk.ruБаторовЕ. В.BatorovE. V.

к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии,

г. Новосибирск

PhD (Medicine), Senior Research Associate, Laboratory of Cellular Immunotherapy, 

Novosibirsk

ebatorov@gmail.comСизиковА. Э.SizikovA. E.

к.м.н., заведующий отделением ревматологии клиники иммунопатологии,

г. Новосибирск

PhD (Medicine), Head, Department of Rheumatology, Clinics of Immunopathology,

Novosibirsk

depaidici@online.nsk.suЧумасоваО. А.ChumasovaO. A.

к.м.н., врач-ревматолог отделения ревматологии клиники иммунопатологии,

г. Новосибирск

PhD (Medicine), Clinical Rheumatologist, Department of Rheumatology, 

Novosibirsk

chumoks@mail.ruСулутьянА. Э.SulutianA. E.

к.м.н., врач-ревматолог отделения ревматологии клиники иммунопатологии,

г. Новосибирск

PhD (Medicine), Clinical Rheumatologist, Department of Rheumatology, Clinics of Immunopathology, 

Novosibirsk

any_sulutian@rambler.ruОстанинА. А.OstaninA. A.

д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории клеточной иммунотерапии,

г. Новосибирск

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

Novosibirsk

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

д.м.н., профессор, член-корр. РАН, заведующая лабораторией клеточной иммунотерапии,

г. 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»РоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian Federation202124042021232327338Copyright © Моренкова А.Ю., Тихонова М.А., Тыринова Т.В., Баторов Е.В., Сизиков А.Э., Чумасова О.А., Сулутьян А.Э., Останин А.А., Черных Е.Р., 20212021Моренкова А.Ю., Тихонова М.А., Тыринова Т.В., Баторов Е.В., Сизиков А.Э., Чумасова О.А., Сулутьян А.Э., Останин А.А., Черных Е.Р.Morenkova A.Y., Tikhonova M.A., Tyrinova T.V., Batorov E.V., Sizikov A.E., Chumasova O.A., Sulutian A.E., Ostanin A.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/2143

Экспансия миелоидных супрессорных клеток (МС) вследствие нарушения дифференцировки миелоидных предшественников в условиях воспаления описана при ряде аутоиммунных заболеваний, включая ревматоидный артрит, системную красную волчанку и сахарный диабет 1-го типа. Учитывая, что при анкилозирующем спондилите (АС) повышенная концентрация провоспалительных медиаторов может также вызывать нарушения миелопоэза, изучение роли МС при данной патологии представляется актуальной задачей. Целью настоящей работы явилось исследование количественного содержания субпопуляций МС у больных с различными клиническими фенотипами и активностью АС. В исследование были рекрутированы 37 пациентов, включая 10 больных, не имеющих поражения периферического скелета (центральная форма) и 27 пациентов с одновременным поражением позвоночника и периферических суставов (периферическая форма). Контрольную группу составили 32 сопоставимых по полу и возрасту донора. Оценку гранулоцитарных (LinHLA-DRCD33+CD66b+; Г-МС), моноцитарных (CD14+HLA-DRlow/-; М-МС) и МС ранних стадий дифференцировки (LinHLA-DRCD33+CD66b- ; Р-МС) проводили методом проточной цитометрии с использованием соответствующих антител (BD Biosciences, США) в популяции мононуклеарных клеток периферической крови методом проточной цитофлюориметрии. В целом по группе: пациенты с АС характеризовались повышенным относительным и абсолютным количеством М-МС (р = 0,00002 и р = 0,00003 соответственно) и Г-МС (р = 0,0002 и р = 0,0006 соответственно). Пол пациентов, возраст и экспрессия HLA-B27 не оказывали значимого влияния на содержание этих клеток в периферической крови. Увеличение медианных значений М-МС выявлялось как у пациентов с центральной (Ме 5,0 (3,2-6,3) против 2,4 (1,7-3,5) %; р = 0,001), так и периферической формой (Ме 5,0 (3,0-7,0) против 2,4 (1,7-3,5) %; р = 0,0002) АС. В то же время экспансия Г-МС наблюдалась только у пациентов с вовлечением периферических суставов (Ме 0,16 (0,07-0,3) % против 0,05 (0,04-0,09) %; р = 0,0001). Относительное содержанием Р-МС, М-МС и Г-МС при центральной форме АС находилось в прямой корреляционной зависимости с активностью заболевания (R = 0,58, р = 0,02; R = 0,73 р = 0,08 и R = 0,65 р = 0,04 соответственно). При периферической форме АС такой взаимосвязи не прослеживалось. Полученные данные свидетельствуют о причастности МС к патогенезу и фенотипической разнородности АС. При этом обнаруженная прямая корреляционная связь между содержанием МС и активностью заболевания позволяет предполагать снижение супрессорной активности и/или появление провоспалительной активности у МС, что требует дальнейших исследований. 

Expansion of myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) due to impaired differentiation of myeloid progenitor cells under conditions of inflammation was described in a number of autoimmune diseases, including rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, and type 1 diabetes mellitus. Studying the role of MDSCs in ankylosing spondylitis is an important issue, given that increased concentration of proinflammatory mediators in this pathology can also cause myelopoiesis disorders. The aim of present work was to study the quantitative content of MDSC subpopulations in patients with different clinical phenotypes and activity of AS. 37 patients, including 10 patients without peripheral skeletal lesions (axial form) and 27 patients with simultaneous lesions of spine and peripheral joints (peripheral form) were recruited into the study. The control group consisted of 32 age/sex-related healthy donors. Evaluation of granulocytic (LinHLA-DRCD33+CD66b+; G-MDSC), monocytic (CD14+HLA-DRlow/-; M-MDSC) and early-stage MDSCs (LinHLA-DRCD33+CD66b- ; E-MDSC) was performed using corresponding antibodies (BD Biosciences, USA) in the population of peripheral blood mononuclear cells by flow cytometry. In general, the AS patients were characterized by an increased relative and absolute amount of M-MDSC (p = 0.00002 and p = 0.00003, respectively) and G-MDSC (p = 0.0002 and p = 0.0006, respectively). Patient gender, age, and HLA-B27 expression did not significantly affect the content of these cells in peripheral blood. An increase in the median values of M-MDSC was detected both in patients with axial (Ме 5.0 (3.2-6.3) versus 2.4 (1.7-3.5) %; p = 0.001) and peripheral form (Ме 5.0 (3.0-7.0) versus 2.4 (1.7-3.5) %; p = 0.0002) AS. At the same time, the G-MDSC expansion was observed only in patients with involvement of peripheral joints (Ме 0.16 (0.07-0.3) % versus 0.05 (0.04-0.09) %; p = 0.0001). The relative contents of E-MDSC, M-MDSC and G-MDSC in the axial form of AS was in direct correlation with the activity of the disease (R = 0.58, p = 0.02; R = 0.73, p = 0.08 and R = 0.65 p = 0.04, respectively). This relationship was not observed in peripheral form of AS. The data obtained suggest a potential involvement of MDSCs in pathogenesis and phenotypic heterogeneity of AS. Simultaneously, the revealed direct correlation between the MDSC contents and the disease activity suggests a decrease in suppressive activity and/or appearance of pro-inflammatory activity in MDSC, thus requiring further research in the field. 

миелоидные супрессорные клетки ранних стадий дифференцировкимоноцитарные миелоидные супрессорные клеткигранулоцитарные миелоидные супрессорные клеткивоспалениеаутоиммунные заболеванияанкилозирующий спондилитearly-stage myeloid-derived suppressor cellsmonocytic myeloid-derived suppressor cellsgranulocytic myeloid-derived suppressor cellsinflammationautoimmune diseasesankylosing spondylitisReferencesBronte V., Brandau S., Chen S., Colombo M.P., Frey A.B., Greten T.F., Mandruzzato S., Murray P.J., Ochoa A., Ostrand-Rosenberg S., Rodriguez P.C., Sica A., Umansky V., Vonderheide R.H., Gabrilovich D.I. Recommendations for myeloid-derived suppressor cell nomenclature and characterization standards. Nat. Commun., 2016, Vol. 7, 12150. doi: 10.1038/ncomms12150.Bronte V., Brandau S., Chen S., Colombo M.P., Frey A.B., Greten T.F., Mandruzzato S., Murray P.J., Ochoa A., Ostrand-Rosenberg S., Rodriguez P.C., Sica A., Umansky V., Vonderheide R.H., Gabrilovich D.I. Recommendations for myeloid-derived suppressor cell nomenclature and characterization standards. Nat. Commun., 2016, Vol. 7, 12150. doi: 10.1038/ncomms12150.Casacuberta-Serra S., Parés M., Golbano A., Coves E., Espejo C., Barquinero J. Myeloid-derived suppressor cells can be efficiently generated from human hematopoietic progenitors and peripheral blood monocytes. Immunol. Cell Biol., 2017, Vol. 95, no. 6, pp. 538-548.Casacuberta-Serra S., Parés M., Golbano A., Coves E., Espejo C., Barquinero J. Myeloid-derived suppressor cells can be efficiently generated from human hematopoietic progenitors and peripheral blood monocytes. Immunol. Cell Biol., 2017, Vol. 95, no. 6, pp. 538-548.Gabrilovich D.I. Myeloid-derived suppressor cells. Cancer Immunol. Res. 2017, Vol. 5, no. 1, pp. 3-8.Gabrilovich D.I. Myeloid-derived suppressor cells. Cancer Immunol. Res. 2017, Vol. 5, no. 1, pp. 3-8.Guo C., Hu F., Yi H., Feng Z., Li C., Shi L., Li Y., Liu H., Yu X., Wang H., Li J., Li Z., Wang X. Myeloid-derived suppressor cells have a proinflammatory role in the pathogenesis of autoimmune arthritis. Ann. Rheum. Dis., 2014, Vol. 75, pp. 278-285.Guo C., Hu F., Yi H., Feng Z., Li C., Shi L., Li Y., Liu H., Yu X., Wang H., Li J., Li Z., Wang X. Myeloid-derived suppressor cells have a proinflammatory role in the pathogenesis of autoimmune arthritis. Ann. Rheum. Dis., 2014, Vol. 75, pp. 278-285.Jiao Z., Hua S., Wang W., Wang H., Gao J., Wang X. Increased circulating myeloid-derived suppressor cells correlated negatively with Th17 cells in patients with rheumatoid arthritis. Scand. J. Rheumatol., 2013, Vol. 42, no. 2, pp. 85-90.Jiao Z., Hua S., Wang W., Wang H., Gao J., Wang X. Increased circulating myeloid-derived suppressor cells correlated negatively with Th17 cells in patients with rheumatoid arthritis. Scand. J. Rheumatol., 2013, Vol. 42, no. 2, pp. 85-90.Liu Y., Zhuang K., Chen B., Li P., Zhou X., Jiang H., Zhong L., Liu F. Expansion and activation of monocyticmyeloid-derived suppressor cell via STAT3/arginase-I signaling in patients with ankylosing spondylitis. Arthritis Res. Ther., 2018, Vol. 20, no. 1, 168. doi: 10.1186/s13075-018-1654-4.Liu Y., Zhuang K., Chen B., Li P., Zhou X., Jiang H., Zhong L., Liu F. Expansion and activation of monocyticmyeloid-derived suppressor cell via STAT3/arginase-I signaling in patients with ankylosing spondylitis. Arthritis Res. Ther., 2018, Vol. 20, no. 1, 168. doi: 10.1186/s13075-018-1654-4.Millrud C.R., Bergenfelz C., Leandersson K. On the origin of myeloid-derived suppressor cells. Oncotarget, 2017, Vol. 8, no. 2, pp. 3649-3665.Millrud C.R., Bergenfelz C., Leandersson K. On the origin of myeloid-derived suppressor cells. Oncotarget, 2017, Vol. 8, no. 2, pp. 3649-3665.Motallebnezhad M., Jadidi-Niaragh F., Qamsari E.S., Bagheri S., Gharibi T., Yousefi M. The immunobiology of myeloid-derived suppressor cells in cancer. Tumor Biol., 2016, Vol. 37, no. 2, pp. 1387-1406.Motallebnezhad M., Jadidi-Niaragh F., Qamsari E.S., Bagheri S., Gharibi T., Yousefi M. The immunobiology of myeloid-derived suppressor cells in cancer. Tumor Biol., 2016, Vol. 37, no. 2, pp. 1387-1406.Rajabinejad M., Salari F., Karaji A.G., Rezaiemanesh A. The role of myeloid-derived suppressor cells in the pathogenesis of rheumatoid arthritis; anti- or pro-inflammatory cells? Artif. Cells Nanomed. Biotechnol., 2019, Vol. 47, no. 1, pp. 4149-4158.Rajabinejad M., Salari F., Karaji A.G., Rezaiemanesh A. The role of myeloid-derived suppressor cells in the pathogenesis of rheumatoid arthritis; anti- or pro-inflammatory cells? Artif. Cells Nanomed. Biotechnol., 2019, Vol. 47, no. 1, pp. 4149-4158.Tcyganov E., Mastio J., Chen E., Gabrilovich D.I. Plasticity of myeloid-derived suppressor cells in cancer. Curr. Opin. Immunol., 2018, Vol. 51, pp. 76-82.Tcyganov E., Mastio J., Chen E., Gabrilovich D.I. Plasticity of myeloid-derived suppressor cells in cancer. Curr. Opin. Immunol., 2018, Vol. 51, pp. 76-82.Tsukazaki H., Kaito T. The Role of the IL-23/IL-17 Pathway in the pathogenesis of spondyloarthritis. Int. J. Mol. Sci., 2020, Vol. 21, no. 17, 6401. doi: 10.3390/ijms21176401.Tsukazaki H., Kaito T. The Role of the IL-23/IL-17 Pathway in the pathogenesis of spondyloarthritis. Int. J. Mol. Sci., 2020, Vol. 21, no. 17, 6401. doi: 10.3390/ijms21176401.Whitfield-Larry F., Felton J., Buse J., Su M.A. Myeloid-derived suppressor cells are increased in frequency but not maximally suppressive in peripheral blood of type 1 diabetes mellitus patients. Clin. Immunol., 2014, Vol. 153, no. 1, pp.156-164.Whitfield-Larry F., Felton J., Buse J., Su M.A. Myeloid-derived suppressor cells are increased in frequency but not maximally suppressive in peripheral blood of type 1 diabetes mellitus patients. Clin. Immunol., 2014, Vol. 153, no. 1, pp.156-164.Wu H., Zhen Y., Ma Z., Li H., Yu J., Xu Z.G., Wang X.-Y., Yi H., Yang Y.-G. Arginase-1-dependent promotion of TH17 differentiation and disease progression by MDSCs in systemic lupus erythematosus. Sci. Transl. Med., 2016. Vol. 8, no. 331, 331ra40. doi: 10.1126/scitranslmed.aae048.Wu H., Zhen Y., Ma Z., Li H., Yu J., Xu Z.G., Wang X.-Y., Yi H., Yang Y.-G. Arginase-1-dependent promotion of TH17 differentiation and disease progression by MDSCs in systemic lupus erythematosus. Sci. Transl. Med., 2016. Vol. 8, no. 331, 331ra40. doi: 10.1126/scitranslmed.aae048.Zhang H., Huang Y., Wang S., Fu R., Guo C., Wang H., Zhao J., Gaskin F., Chen J., Yang N., Fu S.M. Myeloidderived suppressor cells contribute to bone erosion in collagen-induced arthritis by differentiating to osteoclasts. J. Autoimmun., 2015, Vol. 65, pp. 82-89.Zhang H., Huang Y., Wang S., Fu R., Guo C., Wang H., Zhao J., Gaskin F., Chen J., Yang N., Fu S.M. Myeloidderived suppressor cells contribute to bone erosion in collagen-induced arthritis by differentiating to osteoclasts. J. Autoimmun., 2015, Vol. 65, pp. 82-89.Zhanga H., Wanga S., Huangb Y., Wanga H., Zhaoa J., Gaskinc F., Yanga N., Fud S.M. Myeloid-derived suppressor cells are proinflammatory and regulate collagen-induced arthritis through manipulating Th17 cell differentiation. Clin. Immunol., 2015, Vol. 157, no. 2, pp. 175-186.Zhanga H., Wanga S., Huangb Y., Wanga H., Zhaoa J., Gaskinc F., Yanga N., Fud S.M. Myeloid-derived suppressor cells are proinflammatory and regulate collagen-induced arthritis through manipulating Th17 cell differentiation. Clin. Immunol., 2015, Vol. 157, no. 2, pp. 175-186.

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