mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-EOP-2838mimmun-2838Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSВлияние трофобластического β1-гликопротеина на дифференцировку миелоидных супрессорных клетокEffect of pregnancy-specific β1-glycoprotein on myeloid-derived suppressor cell differentiationhttps://orcid.org/0000-0003-4581-1969ТимгановаВ. П.TimganovaV. P.

Тимганова Валерия Павловна – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

614081, г. Пермь, ул. Голева, 13

Valeria P. Timganova, PhD (Biology), Research Associate, Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology

13 Golev St Perm 614081

timganovavp@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5474-8450ШардинаК. Ю.ShardinaK. Yu.

Шардина Ксения Ю. – инженер-исследователь лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Пермь

Kseniya Yu. Shardina, Research Engineer, Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology

Perm

shardinak@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5784-6224БочковаМ. С.BochkovaM. S.

Бочкова Мария С. – кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Пермь

Mariya S. Bochkova, PhD (Biology), Research Associate, Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology

Perm

krasnykh-m@mail.ruУжвиюкС. В.UzhviyukS. V.

Ужвиюк София В. – инженер-исследователь лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Пермь

Sofya V. Uzhviyuk, Research Engineer, Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology

Perm

kochurova.sofja@yandex.ruУсанинаД. И.UsaninaD. I.

Усанина Дарья И. – младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии

Пермь

Daria I. Usanina, Junior Research Associate, Laboratory of Molecular Immunology

Perm

usanina_d@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6474-1487ЗаморинаС. А.ZamorinaS. A.

Заморина Светлана А. – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Пермь

Svetlana A. Zamorina, PhD, MD (Biology), Leading Research Associate, Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology

Perm

mantissa7@mail.ruИнститут экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН «Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук»РоссияInstitute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Branch of the Perm Federal Research Center, Ural Branch, Russian Academy of SciencesRussian Federation202301062023253513520Copyright © Тимганова В.П., Шардина К.Ю., Бочкова М.С., Ужвиюк С.В., Усанина Д.И., Заморина С.А., 20232023Тимганова В.П., Шардина К.Ю., Бочкова М.С., Ужвиюк С.В., Усанина Д.И., Заморина С.А.Timganova V.P., Shardina K.Y., Bochkova M.S., Uzhviyuk S.V., Usanina D.I., Zamorina S.A.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/2838

Миелоидные супрессорные клетки (MDSC) – гетерогенная клеточная популяциия, угнетающая функции, преимущественно, Т-лимфоцитов при здоровой беременности и патологиях. MDSC считаются одними из ключевых регуляторов иммунных реакций, поиск способов управления которыми крайне актуален для терапии рака, аутоиммунных заболеваний, невынашивания беременности и посттрансплантационных осложнений. Механизмы иммуносупрессии MDSC связаны с экспрессией молекул CD73, ADAM17, PD-L1, продукцией аргиназы 1 (Arg 1), индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS), индоламин-2,3-диоксигеназы (IDO) и цитокинов IL-10 и TGF-b1.

Трофобластический b1-гликопротеин (ТБГ) – гликопротеин беременности. Описаны его модулирующие эффекты в отношении дендритных клеток и макрофагов, опосредующие сдвиг фенотипов T-клеток в сторону Th2 и Treg. Ранее нами было показано что нативный ТБГ подавляет дифференцировку Тh17 и продукцию ими провоспалительных цитокинов. Кроме того, этот гликопротеин стимулировал продукцию IDO моноцитами и дифференцировку Treg.

Так как функции и специфичность нативных и рекомбинантных белков отличаются, а рекомбинантные белки более доступны и перспективны, необходимо исследовать оба вида препаратов.

Учитывая иммуномодулирующие свойства ТБГ, а также ключевую роль MDSC в патологиях, целью нашей работы стала оценка влияния нативного и рекомбинантного ТБГ на дифференцировку MDSC in vitro.

MDSC дифференцировали из CD11b+ клеток периферической крови. Клетки культивировали 7 дней, поэтапно добавляя GM-CSF, IL-1b и LPS. Hативный (н) (1,10 и 100 мкг/мл) и рекомбинантный (р) (1 и 10 мкг/мл) ТБГ вносили в культуры за три дня до окончания инкубации. Методом проточной цитометрии определяли процент MDSC (Lin-HLA-DR-CD11b+CD33+) от клеток в культуре, а также проценты M(Lin-HLA-DR-CD11b+CD33+CD14+CD66b-), PMN(Lin-HLA-DR-CD11b+CD33+CD14-CD66b+) и e-MDSC (Lin-HLA-DR-CD11b+CD33+CD14-CD66b-) от общего количества MDSC.

Обнаружено, что нТБГ не влиял на процент MDSC в культурах. Однако рТБГ (1 мкг/мл) увеличивал процент этих клеток по сравнению с контролем. нТБГ (1 и 10 мкг/мл) и рТБГ (10 мкг/мл) увеличивали процент M-MDSC. Кроме того, рТБГ (10 мкг/мл) угнетал дифференцировку CD11b+ клеток в PMN-MDSC. Процент e-MDSC под действием ТБГ не изменялся.

Можно сделать вывод, что цитокиновый фон в культурах CD11b+клеток способствовал дифференцировке преимущественно M-MDSC, сходно с опухолевым микроокружением, а нативный и рекомбинантный ТБГ усиливали этот эффект.

Таким образом, нТБГ и рТБГ обладают способностью модулировать дифференцировку MDSC, увеличивая их количество, преимущественно за счет моноцитарной субпопуляции. Этот факт открывает перспективы для новых исследований, касающихся направленного манипулирования клетками MDSC с целью применения клеточных технологий в науке и медицине.

Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) are a heterogeneous cell population that primarily suppress T lymphocytes in healthy pregnancies and pathologies. MDSCs are one of the key regulators of immune responses. Finding ways to control them is important for the treatment of cancer, autoimmune diseases, miscarriage, and post-transplant complications. The mechanisms of immune suppression by MDSC are: expression of CD73, ADAM17, PD -L1, production of Arg 1, iNOS, IDO, IL -10 and TGF-b1.

Pregnancy-specific b1-glycoprotein (PSG) has modulatory effects on dendritic cells and macrophages that mediate the shift of T cell phenotypes toward Th2 and Treg. We have previously shown that native PSG suppresses Th17 differentiation and cytokine production, stimulates the production of IDO by monocytes and the differentiation of Tregs.

Considering the immunomodulatory properties of PSG and the key role of MDSCs in pathologies, the aim of our work was to investigate the effect of native and recombinant PSG on the differentiation of MDSCs in vitro.

MDSCs were differentiated from CD11b+ peripheral blood cells. Cells were cultured for 7 days and received stepwise GM-CSF, IL-1b, and LPS. Native (n) (1; 10 and 100 mg/mL) and recombinant (r) (1 and 10 mg/mL) PSG were introduced into the cultures three days before the end of incubation. Flow cytometry was used to determine the percentage of MDSC among the cells in culture and the percentage of M-, PMN-, and e-MDSC among the total number of MDSCs.

It was found that rPSG (1 mg/mL) increased the percentage of MDSCs in culture. Both nPSG (1 and 10 mg/mL) and rPSG (10 mg/mL) increased the proportion of M-MDSC, whereas rPSG (10 mg/mL) decreased the number of PMN-MDSC.

Thus, the cytokine background in CD11b+ cell cultures favored the differentiation of predominantly M-MDSC, similar to the tumor microenvironment, whereas native and recombinant PSG enhanced this effect. Thus, nPSG and rPSG are able to modulate the differentiation of MDSCs by increasing their number, mainly due to the monocytic subpopulation. This fact opens perspectives for new research on targeted manipulation of MDSCs.

миелоидные супрессорыиммуносупрессиятрофобластический β1-гликопротеинмоноцитарные миелоидные супрессорыгранулоцитарные миелоидные супрессорыCD11b+CD33+ клеткиmyeloid-derived suppressor cellsimmunosuppressionpregnancy-specific β1-glycoproteinCD11b+CD33+ cellsM-MDSCPMN-MDSCThis research was supported by RSF (project No. 22-25-00378)ReferencesAtretkhany K.-S.R., Drutskaya M.S. Myeloid suppressor cells and pro-inflammatory cytokines as targets for cancer therapy. Biochemistry, 2016, Vol. 81, no. 12, pp. 1520-1529.Atretkhany K.-S.R., Drutskaya M.S. Myeloid suppressor cells and pro-inflammatory cytokines as targets for cancer therapy. Biochemistry, 2016, Vol. 81, no. 12, pp. 1520-1529.Blois S.M., Sulkowski G., Tirado-González I., Warren J., Freitag N., Klapp B.F., Rifkin D., Fuss I., Strober W., Dveksler G.S. Pregnancy-specific glycoprotein 1 (PSG1) activates TGF-β and prevents dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis in mice. Mucosal Immunol., 2014, Vol. 7, no. 2, pp.348-358.Blois S.M., Sulkowski G., Tirado-González I., Warren J., Freitag N., Klapp B.F., Rifkin D., Fuss I., Strober W., Dveksler G.S. Pregnancy-specific glycoprotein 1 (PSG1) activates TGF-β and prevents dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis in mice. Mucosal Immunol., 2014, Vol. 7, no. 2, pp.348-358.Bohn H., Johannsen R., Kraus W. New placental protein (PP15) with immunosuppressive properties. Arch. Gynaecol., 1980, no.230, pp.167-172.Bohn H., Johannsen R., Kraus W. New placental protein (PP15) with immunosuppressive properties. Arch. Gynaecol., 1980, no.230, pp.167-172.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.Hertz J. B., Schultz-Larsen P. Human placental lactogen, pregnancy-specific beta-1-glycoprotein and alphafetoprotein in serum in threatened abortion. Int. J. Gynaecol .Obstet., 1983, no. 21, pp. 111-117.Hertz J. B., Schultz-Larsen P. Human placental lactogen, pregnancy-specific beta-1-glycoprotein and alphafetoprotein in serum in threatened abortion. Int. J. Gynaecol .Obstet., 1983, no. 21, pp. 111-117.Jayaraman P., Parikh F., Newton J.M., Hanoteau A., Rivas C., Krupar R., Rajapakshe K., Pathak R., Kanthaswamy K., MacLaren C., Huang S., Coarfa C., Spanos C., Edwards D.P., Parihar R., Sikora A.G. TGF-β1 programmed myeloid-derived suppressor cells (MDSC) acquire immune-stimulating and tumor killing activity capable of rejecting established tumors in combination with radiotherapy. Oncoimmunology, 2018, Vol. 7, no. 10, e1490853. doi: 10.1080/2162402X.2018.1490853.Jayaraman P., Parikh F., Newton J.M., Hanoteau A., Rivas C., Krupar R., Rajapakshe K., Pathak R., Kanthaswamy K., MacLaren C., Huang S., Coarfa C., Spanos C., Edwards D.P., Parihar R., Sikora A.G. TGF-β1 programmed myeloid-derived suppressor cells (MDSC) acquire immune-stimulating and tumor killing activity capable of rejecting established tumors in combination with radiotherapy. Oncoimmunology, 2018, Vol. 7, no. 10, e1490853. doi: 10.1080/2162402X.2018.1490853.Mojsilovic S., Mojsilovic S.S., Bjelica S., Santibanez J.F. Transforming growth factor-beta1 and myeloidderived suppressor cells: A cancerous partnership. Dev. Dyn., 2022, Vol. 251, no. 1, pp. 105-124.Mojsilovic S., Mojsilovic S.S., Bjelica S., Santibanez J.F. Transforming growth factor-beta1 and myeloidderived suppressor cells: A cancerous partnership. Dev. Dyn., 2022, Vol. 251, no. 1, pp. 105-124.Ostrand-Rosenberg S., Sinha P., Figley C., Long R., Park D., Carter D., Clements V.K. Frontline Science: Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) facilitate maternal-fetal tolerance in mice. J. Leukoc. Biol., 2017, Vol. 101, no. 5, pp. 1091-1101.Ostrand-Rosenberg S., Sinha P., Figley C., Long R., Park D., Carter D., Clements V.K. Frontline Science: Myeloid-derived suppressor cells (MDSCs) facilitate maternal-fetal tolerance in mice. J. Leukoc. Biol., 2017, Vol. 101, no. 5, pp. 1091-1101.Pang B., Hu C., Li H., Nie X., Wang K., Zhou C., Yi H. Myeloid-derived suppressor cells: Escorts at the maternal-fetal interface. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, e1080391. doi: 10.3389/fimmu.2023.1080391.Pang B., Hu C., Li H., Nie X., Wang K., Zhou C., Yi H. Myeloid-derived suppressor cells: Escorts at the maternal-fetal interface. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, e1080391. doi: 10.3389/fimmu.2023.1080391.Rayev M.B. Method for isolation and purification of trophoblastic β1-glycoprotein. RF Patent. 2009; 2367449 (Bull): 26.Rayev M.B. Method for isolation and purification of trophoblastic β1-glycoprotein. RF Patent. 2009; 2367449 (Bull): 26.Tatarinov Y.S., Masyukevich V.N. Immunochemical identification of new β-1 globulin in the blood serum of pregnant women. Bull. Eksp. Biol. Med. USSR, 1970, no. 69, pp. 66-68. (In Russ.)Tatarinov Y.S., Masyukevich V.N. Immunochemical identification of new β-1 globulin in the blood serum of pregnant women. Bull. Eksp. Biol. Med. USSR, 1970, no. 69, pp. 66-68. (In Russ.)Temur M., Serpim G., Tuzluoğlu S., Taşgöz F.N., Şahin E., Üstünyurt E. Comparison of serum human pregnancy-specific beta-1-glycoprotein 1 levels in pregnant women with or without preeclampsia. J. Obstet. Gynaecol., 2020, Vol. 8, pp. 1074-1078.Temur M., Serpim G., Tuzluoğlu S., Taşgöz F.N., Şahin E., Üstünyurt E. Comparison of serum human pregnancy-specific beta-1-glycoprotein 1 levels in pregnant women with or without preeclampsia. J. Obstet. Gynaecol., 2020, Vol. 8, pp. 1074-1078.Timganova V.P., Zamorina S.A., Litvinova L.S., Todosenko N.M., Bochkova M.S., Khramtsov P.V., Rayev M.B. The effects of human pregnancy-specific β1-glycoprotein preparation on Th17 polarization of CD4+ cells and their cytokine profile. BMC Immunol., 2020, Vol. 21, no. 1, e56. doi: 10.1186/s12865-020-00385-6.Timganova V.P., Zamorina S.A., Litvinova L.S., Todosenko N.M., Bochkova M.S., Khramtsov P.V., Rayev M.B. The effects of human pregnancy-specific β1-glycoprotein preparation on Th17 polarization of CD4+ cells and their cytokine profile. BMC Immunol., 2020, Vol. 21, no. 1, e56. doi: 10.1186/s12865-020-00385-6.Veglia F., Sanseviero E., Gabrilovich D.I. Myeloid-derived suppressor cells in the era of increasing myeloid cell diversity. Nat. Rev. Immunol., 2021, no. 21, pp. 485-498.Veglia F., Sanseviero E., Gabrilovich D.I. Myeloid-derived suppressor cells in the era of increasing myeloid cell diversity. Nat. Rev. Immunol., 2021, no. 21, pp. 485-498.Youn J.I., Gabrilovich D.I. The biology of myeloid-derived suppressor cells: the blessing and the curse of morphological and functional heterogeneity. Eur. J. Immunol., 2010, Vol. 40, no. 11, pp. 2969-2975.Youn J.I., Gabrilovich D.I. The biology of myeloid-derived suppressor cells: the blessing and the curse of morphological and functional heterogeneity. Eur. J. Immunol., 2010, Vol. 40, no. 11, pp. 2969-2975.

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