mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-CON-2844mimmun-2844Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSСкоординированная экспрессия маркеров NK-клеток и ответа IgG при инфекции hCMVCoordination of NK cell markers expression and IgG response in hCMV infectionhttps://orcid.org/0000-0003-3378-6508УстюжанинаМ. О.UstiuzhaninaM. O.

Устюжанина Мария Олеговна – инженер-исследователь ФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» Российской академии наук; аспирант, Сколковский институт науки и технологий

117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10

Maria O. Ustiuzhanina, Engineer-Researcher, Shemyakin– Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences; Postgraduate Student, Center of Life Sciences, Skolkovo Institute of Science and Technology

16/10 Miklukho-Maklay St Moscow 117997

mashaust1397@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9075-218XВавиловаЮ. Д.VavilovaJu. D.

Вавилова Юлия Дмитриевна – младший научный сотрудник

Москва

Julia D. Vavilova, Junior Research Associate

Moscow 

Juliateterina12@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6221-5478АлексееваН. А.AlekseevaN. A.

Алексеева Надежда Алексеевна – аспирант, младший научный сотрудник

Москва

Nadezhda A. Alekseeva, Postgraduate Student, Junior Research Associate

Moscow

nadalex@inbox.ruЛуценкоГ. В.LutcenkoG. V.

Луценко Геннадий Владимирович – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Москва

Gennadiy V. Lutsenko, PhD (Biology), Senior Research Associate

Moscow

gvlut@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8119-8247ЧудаковД. М.ChudakovD. M.

Доктор биологических наук, заведующий лабораторией ФГБОУ науки Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук; профессор, Сколковский институт наук и технологий

Москва

Doctor of Science, Head of Laboratory, Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences; professor, Skolkovo Institute of Science and Technology

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-8119-8247КоваленкоЕ. И.KovalenkoE. I.

Коваленко Елена Ивановна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Москва

Elena I. Kovalenko, PhD (Biology), Senior Research Associate

Moscow

kovalenelen@gmail.comФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» Российской академии наук; Сколковский институт науки и технологийРоссияShemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences; Skolkovo Institute of Science and TechnologyRussian FederationФГБУН «Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» Российской академии наукРоссияShemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of SciencesRussian Federation202301062023253573580Copyright © Устюжанина М.О., Вавилова Ю.Д., Алексеева Н.А., Луценко Г.В., Чудаков Д.М., Коваленко Е.И., 20232023Устюжанина М.О., Вавилова Ю.Д., Алексеева Н.А., Луценко Г.В., Чудаков Д.М., Коваленко Е.И.Ustiuzhanina M.O., Vavilova J.D., Alekseeva N.A., Lutcenko G.V., Chudakov D.M., Kovalenko E.I.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/2844

Цитомегаловирус человека (hCMV) является распространенным вирусом, поражающим большую часть населения во всем мире. Естественные клетки-киллеры (NK) представляют собой иммунные клетки, которые играют решающую роль в борьбе с инфекцией hCMV. Несмотря на широкое распространение hCMV-инфекции, данных о взаимосвязи врожденного и адаптивного иммунитета до сих пор недостаточно. В этом исследовании изучалась взаимосвязь между экспрессией NK-клеточных маркеров и гуморальным иммунитетом во время инфекции hCMV. Было проанализировано 33 образца, полученных от здоровых волонтеров. Титр anti-CMV IgG антител измерялся в образцах сыворотки крови, а экспрессия NKG2C, HLA-DR, CD57, KIR2DL2/DL3 и KIR2DL1 на поверхности NK-клеток (CD56+CD3-) исследовалась в образцах РВМС методом проточной цитометрии. Для анализа процентного содержания различных субпопуляций NK-клеток в зависимости от титра IgG предварительно была проведена кластеризация всех полученных данных, по результатам которой было выделено 4 основных кластера. Выделенные кластеры продемонстрировали зависимость от уровня антител к hCMV, по которой были сгруппированы кластеры, соответствующие серонегативным и низко положительным образцам. Исследование показало, что инфицирование hCMV приводит к увеличению популяций NK-клеток, экспрессирующих маркер NKG2C, что коррелирует с более высокими уровнями ответа IgG на hCMV. Интересно, что мы выявили повышение HLA-DR+ и снижение KIR2DL1+NK-клеток со средним уровнем титра IgG к hCMV по сравнению с образцами, полученными от серонегативных и низко положительных доноров. Кроме того, была обнаружена статистически значимая отрицательная корреляция между NK-клетками KIR2DL1+ и титром антиhCMV IgG антител, в то время как положительная корреляция между HLA-DR и уровнем антител была отмечена только без кластера, соответствующего высокому уровню анти-hCMV IgG. Однако в данном исследовании не было обнаружено связи между экспрессией KIR2DL3 и CD57 на NK-клетках и уровнями IgG-ответа на hCMV инфекцию. Это указывает на то, что разные субпопуляции NK-клеток могут выполнять различные роли в регуляции гуморального иммунитета к hCMV. В целом результаты этого исследования дают ценную информацию о координации экспрессии маркеров NK- клеток и ответа IgG при инфекции hCMV.

Human cytomegalovirus (hCMV) is a prevalent virus that affects a large proportion of the population worldwide. Natural Killer (NK) cells are essential immune cells that play a crucial role in controlling hCMV infection. Despite the wide spread of hCMV infection, there is still not enough data related to the association between innate and adaptive immunity. This study investigated the coordination between some of the NK cell markers expression and humoral immune response during hCMV infection. Thirty-three samples obtained from different healthy donors were investigated. The anti-hCMV IgG antibody titer was measured in serum samples, and expression of NKG2C, HLA-DR, CD57, KIR2DL2/DL3, and KIR2DL1 were analyzed in CD56+CD3- cells in PBMC samples by flow cytometry. To evaluate the dependence of proportions of different NK cell subsets on IgG titers, cluster analysis was first performed on all the obtained data, resulting in the identification of four main clusters. The identified clusters demonstrated a dependence on the levels of hCMV antibodies, according to which clusters corresponding to seronegative and low-positive were grouped. The results confirmed that hCMV infection leads to an expansion of NK cell populations expressing the NKG2C marker, which correlates with higher levels of IgG response to hCMV. Besides, we identified increased HLA-DR+ and decreased of KIR2DL1+ NK cells proportions in the middle anti-CMV-IgG level group compared to samples obtained from seronegative and low-positive donors. Moreover, the statistically significant negative correlation was found between KIR2DL1+NK cell percentage and anti-CMV IgG antibody titer, while the positive correlation between HLA-DR+NK cell proportion and the IgG level was noticed only without the cluster corresponded to high level of anti-hCMV IgG. In this cohort, we did not find any association between KIR2DL3 and CD57 expression in NK cells and levels of IgG response to hCMV. This may indicate that different subsets of NK cells may have distinct roles in regulating humoral immunity to hCMV. Overall, the results of the study provide valuable insights into the coordination of NK cell marker expression and IgG response in hCMV infection.

NK-клеткиhCMVIgGNKG2CHLA-DRСD57KIR2DL2/DL2KIR2DL1кластерный анализкорреляционный анализNK cellshCMVIgGNKG2CHLA-DRСD57KIR2DL2/DL2KIR2DL1clusterization assaycorrelation assayРоссийский научный фонд № 22-75-00135The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 22-75-00135ReferencesErokhina S.A., Streltsova M.A., Kanevskiy L.M., Grechikhina M.V., Sapozhnikov A.M., Kovalenko E.I. HLA-DR-Expressing NK cells: effective killers suspected for antigen presentation. J. Leukoc. Biol. 2021, Vol. 109, pp. 327-337.Erokhina S.A., Streltsova M.A., Kanevskiy L.M., Grechikhina M.V., Sapozhnikov A.M., Kovalenko E.I. HLA-DR-Expressing NK cells: effective killers suspected for antigen presentation. J. Leukoc. Biol. 2021, Vol. 109, pp. 327-337.Gumá M., Budt M., Sáez A., Brckalo T., Hengel H., Angulo A., López-Botet M. Expansion of CD94/NKG2C+ NK cells in response to human cytomegalovirus-infected fibroblasts. Blood, 2006, Vol. 107, no. 9, pp. 3624-3631.Gumá M., Budt M., Sáez A., Brckalo T., Hengel H., Angulo A., López-Botet M. Expansion of CD94/NKG2C+ NK cells in response to human cytomegalovirus-infected fibroblasts. Blood, 2006, Vol. 107, no. 9, pp. 3624-3631.Kenneson A., Cannon M.J. Review and meta-analysis of the epidemiology of congenital cytomegalovirus (CMV) infection. Rev. Med. Virol., 2007, Vol.17, no. 4, pp. 253-276.Kenneson A., Cannon M.J. Review and meta-analysis of the epidemiology of congenital cytomegalovirus (CMV) infection. Rev. Med. Virol., 2007, Vol.17, no. 4, pp. 253-276.Kobyzeva P.A., Streltsova M.A., Erokhina S.A., Kanevskiy L.M., Telford W.G., Sapozhnikov A.M., Kovalenko E.I. CD56dim CD57- NKG2C+ NK cells retaining proliferative potential are possible precursors of CD57+ NKG2C+ memory-like NK cells. J. Leukoc. Biol., 2020, Vol. 108, no. 4, pp. 1379-1395.Kobyzeva P.A., Streltsova M.A., Erokhina S.A., Kanevskiy L.M., Telford W.G., Sapozhnikov A.M., Kovalenko E.I. CD56dim CD57- NKG2C+ NK cells retaining proliferative potential are possible precursors of CD57+ NKG2C+ memory-like NK cells. J. Leukoc. Biol., 2020, Vol. 108, no. 4, pp. 1379-1395.Kovalenko E.I., Streltsova M.A., Kanevskiy L.M., Erokhina S.A., Telford W.G. Identification of Human Memory-Like NK Cells. Curr. Protoc. Cytom., 2017, Vol. 79, 9.50.1-9.50.11. doi: 10.1002/cpcy.13.Kovalenko E.I., Streltsova M.A., Kanevskiy L.M., Erokhina S.A., Telford W.G. Identification of Human Memory-Like NK Cells. Curr. Protoc. Cytom., 2017, Vol. 79, 9.50.1-9.50.11. doi: 10.1002/cpcy.13.Lopez-Botet M., Muntasell A., Martinez-Rodriguez J.E., Lopez-Montanes M., Costa-Garcia M., Pupuleku A. Development of the adaptive nk cell response to human cytomegalovirus in the context of aging. Mech. Ageing Dev., 2016, Vol. 158, pp. 23-26.Lopez-Botet M., Muntasell A., Martinez-Rodriguez J.E., Lopez-Montanes M., Costa-Garcia M., Pupuleku A. Development of the adaptive nk cell response to human cytomegalovirus in the context of aging. Mech. Ageing Dev., 2016, Vol. 158, pp. 23-26.Pende D., Falco M., Vitale M., Cantoni C., Vitale C., Munari E., Bertaina A., Moretta F., Del Zotto G., Pietra G., Mingari M.C., Locatelli F., Moretta L. Killer Ig-like receptors (KIRs): Their role in NK cell modulation and developments leading to their clinical exploitation. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 1179. doi: 10.3389/fimmu.2019.01179.Pende D., Falco M., Vitale M., Cantoni C., Vitale C., Munari E., Bertaina A., Moretta F., Del Zotto G., Pietra G., Mingari M.C., Locatelli F., Moretta L. Killer Ig-like receptors (KIRs): Their role in NK cell modulation and developments leading to their clinical exploitation. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 1179. doi: 10.3389/fimmu.2019.01179.Wu Z., Sinzger C., Frascaroli G., Reichel J., Bayer C., Wang L., Schirmbeck R., Mertens T. Human cytomegalovirus-induced nkg2c(hi) cd57(hi) natural killer cells are effectors dependent on humoral antiviral immunity. J. Virol., 2013, Vol. 87, pp. 7717-7725.Wu Z., Sinzger C., Frascaroli G., Reichel J., Bayer C., Wang L., Schirmbeck R., Mertens T. Human cytomegalovirus-induced nkg2c(hi) cd57(hi) natural killer cells are effectors dependent on humoral antiviral immunity. J. Virol., 2013, Vol. 87, pp. 7717-7725.Yokoyama W.M., Kim S., French A.R. The dynamic life of natural killer cells. Annu. Rev. Immunol., 2004, Vol. 22, pp. 405-429.Yokoyama W.M., Kim S., French A.R. The dynamic life of natural killer cells. Annu. Rev. Immunol., 2004, Vol. 22, pp. 405-429.Zdziarski P. CMV-specific immune response-new patients, new insight: central role of specific IgG during infancy and long-lasting immune deficiency after allogenic stem cell transplantation. Int. J. Mol. Sci., 2019, Vol. 20, no. 2, 271. doi: 10.3390/ijms20020271.Zdziarski P. CMV-specific immune response-new patients, new insight: central role of specific IgG during infancy and long-lasting immune deficiency after allogenic stem cell transplantation. Int. J. Mol. Sci., 2019, Vol. 20, no. 2, 271. doi: 10.3390/ijms20020271.

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