mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-FCO-16940mimmun-3038Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSФункциональная характеристика промоторов генов противовоспалительных цитокинов IL-10 и TGF-b в клеточных моделях B-лимфоцитовFunctional characteristics of the gene promoters of anti-inflammatory cytokines TGF-b and IL-10 in B lymphocyte cell modelsУвароваА. Н.UvarovaA. N.

Уварова Аксинья Николаевна - к.б.н., младший научный сотрудник центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины,

119991, Москва, ул. Вавилова, 32

Aksinya N. Uvarova - PhD (Biology), Junior Research Associate, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

32 Vavilova St Moscow 119991

uvarowww@gmail.comУстюговаА. С.UstiugovaA. S.

старший лаборант центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины,

119991, Москва, ул. Вавилова, 32

Senior Laboratory Assistant, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

32 Vavilova St Moscow 119991

ЖеремянЭ. А.ZheremyanE. A.

старший лаборант лаборатории передачи внутриклеточных сигналов в норме и патологии,

119991, Москва, ул. Вавилова, 32

Senior Laboratory Assistant, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

32 Vavilova St Moscow 119991

СтасевичЕ. М.StasevichE. M.

младший научный сотрудник центра высокоточного редактирования и генетическихтехнологий для биомедицины,

119991, Москва, ул. Вавилова, 32

Junior Research Associate, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

32 Vavilova St Moscow 119991

КорнеевК. В.KorneevK. V.

к.б.н., старший научный сотрудник центра высокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины,

119991, Москва, ул. Вавилова, 32

PhD (Biology), Senior Research Associate, Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

32 Vavilova St Moscow 119991

КупрашД. В.KuprashD. V.

 д.б.н., профессор, член-корр. РАН, главный научный сотрудник, руководитель центравысокоточного редактирования и генетических технологий для биомедицины,

119991, Москва, ул. Вавилова, 32

PhD, MD (Biology), Professor, Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Chief Research Associate and Head of the Center for Precision Genome Editing and Genetic Technologies for Biomedicine,

32 Vavilova St Moscow 119991

ФГБУН «Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта» Российской академии наукРоссияEngelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of SciencesRussian Federation202424072024264701706Copyright © Уварова А.Н., Устюгова А.С., Жеремян Э.А., Стасевич Е.М., Корнеев К.В., Купраш Д.В., 20242024Уварова А.Н., Устюгова А.С., Жеремян Э.А., Стасевич Е.М., Корнеев К.В., Купраш Д.В.Uvarova A.N., Ustiugova A.S., Zheremyan E.A., Stasevich E.M., Korneev K.V., Kuprash D.V.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/3038

B-лимфоциты участвуют в развитии многих заболеваний, в том числе аутоиммунных, онкологических и инфекционных. В отличие от регуляторных Т-лимфоцитов, роль В-лимфоцитов в противовоспалительной регуляции иммунного ответа стала активно изучаться относительно недавно. Цитокины IL-10 и TGF-β являются одними из ключевых секретируемых факторов иммуносупрессии, поэтому изучение особенностей их транскрипционной регуляции в В-клетках представляется актуальной задачей.

Данная работа посвящена функциональной характеристике промоторных областей генов IL10 и TGFB1 в иммортализованных В-клеточных линиях, соответствующих разным стадиям развития В-лимфоцитов – Reh и Raji. Для этого мы идентифицировали области потенциальных промоторов генов IL10 и TGFB1, ориентируясь на эпигенетические признаки функциональных регуляторных областей, определяемых биофинформатическими методами анализа данных ChIP-Seq хроматиновых меток в CD19+ лимфоцитах. Мы изучили активность выбранных промоторов с помощью репортерного анализа в В-клетках. Дополнительно, мы функционально охарактеризовали однонуклеотидный полиморфизм rs1800469, который расположен в промоторе TGFB1 и ассоциирован с развитием колоректального рака, хронической обструктивной болезнью легких и риском радиационного фиброза. Активность промоторов IL10 и TGFB1 возрастала в модели про-В-клеток Reh и модели более зрелых В-лимфоцитов Raji после стимуляции форболовым эфиром, причем активность обоих промоторов была ниже в клетках линии Raji. Присутствие минорного аллеля однонуклеотидного полиморфизма rs1800469(A) приводило к повышению активности промотора гена TGFB1 в стимулированной клеточной линии Reh. Более высокая активность промоторов IL10 и TGFB1 в клетках острого лимфобластного лейкоза Reh может быть связана с характерным для этой патологии увеличением иммуносупрессии. Также возможно, что активация про-В-клеток Reh вызывает их дифференцировку в моноцитоподобные клетки, которые под аутокринным воздействием TGF-β и IL-10 могут поляризоваться в М2-макрофаги, продуцирующие противовоспалительные цитокины. М2-макрофаги могут функционировать в качестве опухоль-ассоциированных макрофагов, которые являются важным компонентом опухолевого микроокружения и способствуют развитию колоректального рака. Кроме того, повышенный уровень TGF-β в тканях повышает риски возникновения фиброза и снижает уровень воспаления при хронической обструктивной болезни легких.

B cells play a crucial role in the pathogenesis of various diseases, such as autoimmune disorders, cancers, and infections. Unlike regulatory T cells, the anti-inflammatory capabilities of B cells have only recently garnered attention. Cytokines IL-10 and TGF-β are among the key secreted immunosuppressive factors, therefore studying the characteristics of their transcriptional regulation in B cells appears to be a relevant task. This study focuses on characterizing the promoter regions of IL10 and TGFB1 genes in immortalized B cell lines representing different developmental stages – Reh and Raji. To achieve this, we identified potential promoter regions guided by the epigenetic features of functional regulatory regions determined by bioinformatics methods of ChIP-Seq data analysis of chromatin marks in CD19+ lymphocytes. We examined the activity of selected promoters using reporter analysis in B cells. Additionally, we studied the impact of a single nucleotide polymorphism rs1800469 in the TGFB1 promoter, which is associated with the development of colorectal cancer, chronic obstructive pulmonary disease, and the risk of radiation fibrosis. Our results showed increased promoter activity of IL10 and TGFB1 in the Reh pro-B cells compared to the Raji mature B cells upon stimulation. Interestingly, the presence of the minor allele of rs1800469 led to enhanced TGFB1 promoter activity in the Reh cells. Higher activity of IL10 and TGFB1 promoters in acute lymphoblastic leukemia Reh cells may be associated with the increased immunosuppression, which is characteristic of this pathology. It is also possible that activation of pro-B cells Reh induces their differentiation into monocyte-like cells, which can be polarized into alternatively activated (M2) macrophages by autocrine TGF-β and IL-10. M2 macrophages can function as tumor-associated macrophages and contribute to the development of colorectal cancer. Moreover, increased levels of TGF-β in tissues increase the risks of fibrosis and decrease inflammation levels in chronic obstructive pulmonary disease.

регуляция транскрипциииммуносупрессияВ-лимфоцитыIL-10TGF-βSNPtranscription regulationimmunosupressionB cellsIL-10TGF-βSNPРабота выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда: грант № 22-14- 00398 (изучение промотора IL-10), грант № 21- 74-00106 (изучение промотора TGF-β).ReferencesBrum da Silva Nunes V., Kehl Dias C., Nathali Scholl J., Nedel Sant’Ana A., de Fraga Dias A., Granero Farias M., Alegretti A.P., Sosnoski M., Esteves Daudt L., Bohns Michalowski M., Oliveira Battastini A.M. Lymphocytes from B-acute lymphoblastic leukemia patients present differential regulation of the adenosinergic axis depending on risk stratification. Discov. Oncol., 2022, Vol. 13, no. 1, 143. doi: 10.1007/s12672-022-00602-1.Brum da Silva Nunes V., Kehl Dias C., Nathali Scholl J., Nedel Sant’Ana A., de Fraga Dias A., Granero Farias M., Alegretti A.P., Sosnoski M., Esteves Daudt L., Bohns Michalowski M., Oliveira Battastini A.M. Lymphocytes from B-acute lymphoblastic leukemia patients present differential regulation of the adenosinergic axis depending on risk stratification. Discov. Oncol., 2022, Vol. 13, no. 1, 143. doi: 10.1007/s12672-022-00602-1.Celedon J.C., Lange C., Raby B.A., Litonjua A.A., Palmer L.J., DeMeo D.L., Reilly J.J., Kwiatkowski D.J., Chapman H.A., Laird N., Sylvia J.S. The transforming growth factor-β1 (TGFB1) gene is associated with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Hum. Mol. Genet., 2004, Vol. 13, no. 15, pp. 1649-1656.Celedon J.C., Lange C., Raby B.A., Litonjua A.A., Palmer L.J., DeMeo D.L., Reilly J.J., Kwiatkowski D.J., Chapman H.A., Laird N., Sylvia J.S. The transforming growth factor-β1 (TGFB1) gene is associated with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Hum. Mol. Genet., 2004, Vol. 13, no. 15, pp. 1649-1656.Chekol Abebe E., Asmamaw Dejenie T., Mengie Ayele T., Dagnew Baye N., Agegnehu Teshome A., Tilahun Muche Z. The role of regulatory B cells in health and diseases: a systemic review. J. Inflamm. Res., 2021, Vol. 14, pp. 75-84.Chekol Abebe E., Asmamaw Dejenie T., Mengie Ayele T., Dagnew Baye N., Agegnehu Teshome A., Tilahun Muche Z. The role of regulatory B cells in health and diseases: a systemic review. J. Inflamm. Res., 2021, Vol. 14, pp. 75-84.Di Stefano A., Sangiorgi C., Gnemmi I., Casolari P., Brun P., Ricciardolo F.L., Contoli M., Papi A., Maniscalco P., Ruggeri P. Girbino G. TGF-β signaling pathways in different compartments of the lower airways of patients with stable COPD. Chest, 2018, Vol. 153, no. 4, pp. 851-862.Di Stefano A., Sangiorgi C., Gnemmi I., Casolari P., Brun P., Ricciardolo F.L., Contoli M., Papi A., Maniscalco P., Ruggeri P. Girbino G. TGF-β signaling pathways in different compartments of the lower airways of patients with stable COPD. Chest, 2018, Vol. 153, no. 4, pp. 851-862.Frangogiannis, N.G., Transforming growth factor-β in tissue fibrosis. J. Exp. Med., 2020, Vol. 217, no. 3, e20190103. doi: 10.1084/jem.20190103.Frangogiannis, N.G., Transforming growth factor-β in tissue fibrosis. J. Exp. Med., 2020, Vol. 217, no. 3, e20190103. doi: 10.1084/jem.20190103.Grossberg A.J., Lei X., Xu T., Shaitelman S.F., Hoffman K.E., Bloom E.S., Stauder M.C., Tereffe W., Schlembach P.J., Woodward W.A., Buchholz T.A. Association of transforming growth factor β polymorphism C-509T with radiation-induced fibrosis among patients with early-stage breast cancer: a secondary analysis of a randomized clinical trial. JAMA Oncol., 2018, Vol. 4, no. 12, pp. 1751-1757.Grossberg A.J., Lei X., Xu T., Shaitelman S.F., Hoffman K.E., Bloom E.S., Stauder M.C., Tereffe W., Schlembach P.J., Woodward W.A., Buchholz T.A. Association of transforming growth factor β polymorphism C-509T with radiation-induced fibrosis among patients with early-stage breast cancer: a secondary analysis of a randomized clinical trial. JAMA Oncol., 2018, Vol. 4, no. 12, pp. 1751-1757.Hartmann T.N., Leick M., Ewers S., Diefenbacher A., Schraufstatter I., Honczarenko M., Burger M. Human B cells express the orphan chemokine receptor CRAM-A/B in a maturation-stage-dependent and CCL5-modulated manner. Immunology, 2008, Vol. 125 no. 2, pp. 252-262.Hartmann T.N., Leick M., Ewers S., Diefenbacher A., Schraufstatter I., Honczarenko M., Burger M. Human B cells express the orphan chemokine receptor CRAM-A/B in a maturation-stage-dependent and CCL5-modulated manner. Immunology, 2008, Vol. 125 no. 2, pp. 252-262.Hou S., Zhao Y., Chen J., Lin Y., Qi X. Tumor-associated macrophages in colorectal cancer metastasis: molecular insights and translational perspectives. J. Transl. Med., 2024, Vol. 22, no. 1, 62. doi: org/ 10.1186/s12967-024-04856-x.Hou S., Zhao Y., Chen J., Lin Y., Qi X. Tumor-associated macrophages in colorectal cancer metastasis: molecular insights and translational perspectives. J. Transl. Med., 2024, Vol. 22, no. 1, 62. doi: org/ 10.1186/s12967-024-04856-x.Li M., Jiang P., Wei S., Wang J., Li, C., The role of macrophages-mediated communications among cell compositions of tumor microenvironment in cancer progression. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1113312. doi: 10.3389/fimmu.2023.1113312.Li M., Jiang P., Wei S., Wang J., Li, C., The role of macrophages-mediated communications among cell compositions of tumor microenvironment in cancer progression. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1113312. doi: 10.3389/fimmu.2023.1113312.Patel B., Mohammad R.M., Blaustein J., Al-Katib A. Induced expression of a monocytoid B lymphocyte antigen phenotype on the REH cell line. Am. J. Hematol., 1990, Vol. 33, no. 3, pp. 153-159.Patel B., Mohammad R.M., Blaustein J., Al-Katib A. Induced expression of a monocytoid B lymphocyte antigen phenotype on the REH cell line. Am. J. Hematol., 1990, Vol. 33, no. 3, pp. 153-159.Stanilova S., Stanilov N., Julianov A., Manolova I., Miteva L. Transforming growth factor-β1 gene promoter509C/T polymorphism in association with expression affects colorectal cancer development and depends on gender. PloS One, 2018, Vol. 13, no. 8, e0201775. doi: 10.1371/journal.pone.0201775.Stanilova S., Stanilov N., Julianov A., Manolova I., Miteva L. Transforming growth factor-β1 gene promoter509C/T polymorphism in association with expression affects colorectal cancer development and depends on gender. PloS One, 2018, Vol. 13, no. 8, e0201775. doi: 10.1371/journal.pone.0201775.Uvarova A.N., Stasevich E.M., Ustiugova A.S., Mitkin N.A., Zheremyan E.A., Sheetikov S.A., Zornikova K.V., Bogolyubova A.V., Rubtsov M.A., Kulakovskiy I.V., Kuprash, D.V. rs71327024 Associated with COVID-19 hospitalization reduces CXCR6 promoter activity in Human CD4+ T cells via disruption of c-myb binding. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 18, 13790. doi: 10.3390/ijms241813790.Uvarova A.N., Stasevich E.M., Ustiugova A.S., Mitkin N.A., Zheremyan E.A., Sheetikov S.A., Zornikova K.V., Bogolyubova A.V., Rubtsov M.A., Kulakovskiy I.V., Kuprash, D.V. rs71327024 Associated with COVID-19 hospitalization reduces CXCR6 promoter activity in Human CD4+ T cells via disruption of c-myb binding. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 18, 13790. doi: 10.3390/ijms241813790.Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Karamushka N.M., Uvarova A.N., Stasevich E.M., Bogolyubova A.V., Kuprash D.V., Korneev K.V. Breg-mediated immunoregulation in the skin. Int. J. Mol. Sci., 2024, Vol. 25, no. 1, 583. doi: 10.3390/ijms25010583.Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Karamushka N.M., Uvarova A.N., Stasevich E.M., Bogolyubova A.V., Kuprash D.V., Korneev K.V. Breg-mediated immunoregulation in the skin. Int. J. Mol. Sci., 2024, Vol. 25, no. 1, 583. doi: 10.3390/ijms25010583.Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Uvarova A.N., Karamushka N.M., Stasevich E.M., Gogoleva V.S., Bogolyubova A.V., Mitkin N.A., Kuprash D.V., Korneev, K.V. Differentially activated B cells develop regulatory phenotype and show varying immunosuppressive features: a comparative study. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1178445. doi: 10.3389/fimmu.2023.1178445.Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Uvarova A.N., Karamushka N.M., Stasevich E.M., Gogoleva V.S., Bogolyubova A.V., Mitkin N.A., Kuprash D.V., Korneev, K.V. Differentially activated B cells develop regulatory phenotype and show varying immunosuppressive features: a comparative study. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1178445. doi: 10.3389/fimmu.2023.1178445.Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Radko A.I., Stasevich E.M., Uvarova A.N., Mitkin N.A., Kuprash D.V., Korneev K.V. Novel potential mechanisms of regulatory B cell-mediated immunosuppression. Biochemistry (Moscow), 2023, Vol. 88, no. 1, pp. 13-21.Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Radko A.I., Stasevich E.M., Uvarova A.N., Mitkin N.A., Kuprash D.V., Korneev K.V. Novel potential mechanisms of regulatory B cell-mediated immunosuppression. Biochemistry (Moscow), 2023, Vol. 88, no. 1, pp. 13-21.

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