mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-TEO-16647mimmun-3097Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSЭкспрессия TIM-3 на дендритных клетках моноцитарного происхожденияTIM-3 expression on monocyte-derived dendritic cellsТыриноваТ. В.TyrinovaT. V.

Тыринова Тамара Викторовна – д.б.н., ведущий научный сотрудник.

630099, Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Тел.: 8 (383) 228-21-01

Tamara V. Tyrinova - PhD, MD (Biology), Leading Research Associate, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology.

14 Yadrintsevskaya St Novosibirsk 630099

Phone: +7 (383) 228-21-01

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

Д.м.н., ведущий научный сотрудник.

Новосибирск

PhD, MD (Medicine), Leading Research Associate, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology.

Novosibirsk

ЧерныхЕ. Р.ChernykhE. R.

Д.м.н., профессор, член-корр. РАН, заведующая лабораторией.

Новосибирск

PhD, MD (Medicine), Professor, Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Head of Laboratory, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology.

Novosibirsk

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»РоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian Federation20242109202426511151120Copyright © Тыринова Т.В., Леплина О.Ю., Черных Е.Р., 20242024Тыринова Т.В., Леплина О.Ю., Черных Е.Р.Tyrinova T.V., Leplina O.Y., 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/3097

Ингибиторный чекпойнт-рецептор TIM-3 (T cell immunoglobulin domain and mucin domain-containing molecule-3), являющийся одним из важнейших рецепторов, регулирующих реакции клеточного иммунитета, был идентифицирован как рецептор негативной регуляции Т-клеток. Исследования последнего времени продемонстрировали, что TIM-3 экспрессируется на клетках врожденного иммунитета, в том числе и на дендритных клетках (ДК), причем даже на более высоком уровне по сравнению с Т-клетками. Значительная часть ДК в зоне опухолевого микроокружения имеет моноцитарное происхождение. У человека моделями для изучения таких ДК in vitro являются культуры ДК, генерированные из моноцитов в присутствии ростовых факторов. Настоящее исследование было направлено на изучение экспрессии TIM-3 в IFNα-индуцированных ДК моноцитарного происхождения (ИФН-ДК), а также влияния активации ДК на экспрессию TIM-3. ДК генерировали путем культивирования прилипающей фракции мононуклеарных клеток здоровых доноров в течение 4 суток в присутствии GM-CSF и IFNα с последующим дозреванием в течение 24 ч с ЛПС. В качестве активационного стимула в культуры интактных ИФН-ДК на этапе созревания совместно с ЛПС добавляли препарат на основе двуцепочечной ДНК человека (dsDNA, 5 мкг/мл). Уровень экспрессии мембранной формы TIM-3 определяли методом проточной цитофлюориметрии, уровень экспрессии мРНК TIM-3 – методом RT-PCR в режиме реального времени с обратной транскрипцией.

Получены данные о том, что интактные ИФН-ДК доноров на высоком уровне экспрессировали мембранную форму TIM-3 (более 70% клеток). Добавление ЛПС в качестве дозревающего стимула снижало почти в два раза экспрессию TIM-3 (pW < 0,05), не влияя при этом на экспрессию мРНК HAVCR2/TIM-3. Экзогенная dsDNA (совместно с ЛПС) увеличивала более чем в три раза экспрессию мРНК HAVCR2/TIM-3 (рW = 0,05) на фоне снижения количества TIM-3+ДК (рW = 0,003), что свидетельствует о наличии механизмов, поддерживающих экспрессию данного ингибиторного чекпойнт-рецептора в условиях активации ДК.

Дальнейшие исследования регуляции экспрессии TIM-3 дендритными клетками моноцитарного происхождения позволят расширить представления о биологической значимости ингибиторных рецепторов на ДК с точки зрения иммунного ответа, а также в перспективе повысить эффективность уже существующих подходов в лечении опухоли с помощью ИФН-ДК и ингибиторов чекпойнт-молекул.

The T cell immunoglobulin domain and mucin domain-containing molecule-3 (TIM-3), an inhibitory checkpoint receptor, has been identified as a crucial regulator of cellular immune responses. TIM-3 has been discovered as a receptor involved in the negative regulation of T cells. Recent studies have demonstrated that TIM-3 is expressed on innate immune cells, including dendritic cells (DCs), even at a higher level than T cells. In the tumor microenvironment, the majority of DCs have a monocytic origin. Models for studying such DCs in vitro are DC cultures generated from monocytes in the presence of growth factors. The present study aimed to investigate the expression of TIM-3 in IFNα-induced monocyte-derived DCs (IFN-DCs) and the impact of DC activation on TIM-3 expression. DCs were obtained by culturing the adherent fraction of mononuclear cells from healthy donors for 4 days in the presence of GM-CSF and IFNα, followed by LPS addition for 24 hours. Human double-stranded DNA (dsDNA, 5 μg/mL) was added as an activation stimulus to intact IFN-DCs at the stage of maturation, along with LPS. Expression of the membrane TIM-3 molecule was determined by flow cytometry, and the level of expression of TIM-3 mRNA – by real-time RT-PCR with reverse transcription. Intact donor IFN-DCs expressed the membrane TIM-3 molecule at a high level (more than 70% of cells). The addition of LPS as a maturation stimulus almost halved the expression of TIM-3 (pW < 0.05) without affecting the expression of HAVCR2/TIM-3 mRNA. Exogenous dsDNA (along with LPS) increased the expression of HAVCR2/TIM-3 mRNA by more than three times (pW = 0.05) with a decrease in the number of TIM-3+DCs (pW = 0.003). Our findings indicate the presence of mechanisms that support expression of this inhibitory checkpoint receptor under conditions of DC activation. Further studies of the regulation of TIM-3 expression by monocyte-derived dendritic cells will expand the understanding of the biological significance of inhibitory receptors on DCs from the point of view of the immune response, as well as, in the future, increase the effectiveness of current approaches in cancer immunotherapy using IFN-DCs and inhibitors of checkpoint molecules.

дендритные клеткичекпойнт-молекулыTIM-3IFNαлипополисахариддвуцепочечная ДНКdendritic cellscheckpoint moleculesTIM-3IFNαlipopolysaccharidedouble-stranded DNAРабота выполнена при поддержке РНФ (грант № 23-25-00354, https://rscf.ru/project/23-25-00354/.ReferencesAlyamkina E.A., Dolgova E.V., Likhacheva A.S., Rogachev V.A., Sebeleva T.E., Nikolin V.P., Popova N.A., Kiseleva E.V., Orishchenko K.E., Sakhno L.V., Gel'fgat E.L., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Zagrebelniy S.N., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Exogenous allogenic fragmented double-stranded DNA is internalized into human dendritic cells and enhances their allostimulatory activity. Cell. Immunol., 2010, Vol. 262, no. 2, pp. 120-126.Alyamkina E.A., Dolgova E.V., Likhacheva A.S., Rogachev V.A., Sebeleva T.E., Nikolin V.P., Popova N.A., Kiseleva E.V., Orishchenko K.E., Sakhno L.V., Gel'fgat E.L., Ostanin A.A., Chernykh E.R., Zagrebelniy S.N., Bogachev S.S., Shurdov M.A. Exogenous allogenic fragmented double-stranded DNA is internalized into human dendritic cells and enhances their allostimulatory activity. Cell. Immunol., 2010, Vol. 262, no. 2, pp. 120-126.Bailly C., Thuru X., Goossens L., Goossens J.F. Soluble TIM-3 as a biomarker of progression and therapeutic response in cancers and other of human diseases. Biochem. Pharmacol., 2023, Vol. 209, 115445. doi: 10.1016/J.BCP.2023.115445.Bailly C., Thuru X., Goossens L., Goossens J.F. Soluble TIM-3 as a biomarker of progression and therapeutic response in cancers and other of human diseases. Biochem. Pharmacol., 2023, Vol. 209, 115445. doi: 10.1016/J.BCP.2023.115445.de Mingo Pulido Á., Hänggi K., Celias D.P., Gardner A., Li J., Batista-Bittencourt B., Mohamed E., Trillo-Tinoco J., Osunmakinde O., Peña R., Onimus A., Kaisho T., Kaufmann J., McEachern K., Soliman H., Luca V.C., Rodriguez P.C., Yu X., Ruffell B. The inhibitory receptor TIM-3 limits activation of the cGAS-STING pathway in intra-tumoral dendritic cells by suppressing extracellular DNA uptake. Immunity, 2021, Vol. 54, pp. 1154-1167.de Mingo Pulido Á., Hänggi K., Celias D.P., Gardner A., Li J., Batista-Bittencourt B., Mohamed E., Trillo-Tinoco J., Osunmakinde O., Peña R., Onimus A., Kaisho T., Kaufmann J., McEachern K., Soliman H., Luca V.C., Rodriguez P.C., Yu X., Ruffell B. The inhibitory receptor TIM-3 limits activation of the cGAS-STING pathway in intra-tumoral dendritic cells by suppressing extracellular DNA uptake. Immunity, 2021, Vol. 54, pp. 1154-1167.Dyck L., Mills K.H.G. Immune checkpoints and their inhibition in cancer and infectious diseases. Eur. J. Immunol., 2017, Vol. 47, no. 5, pp. 765-779.Dyck L., Mills K.H.G. Immune checkpoints and their inhibition in cancer and infectious diseases. Eur. J. Immunol., 2017, Vol. 47, no. 5, pp. 765-779.Lapenta C., Santini S.M., Spada M., Donati S., Urbani F., Accapezzato D., Franceschini D., Andreotti M., Barnaba V., Belardelli F. IFN-α-conditioned dendritic cells are highly efficient in inducing cross-priming CD8+ T cells against exogenous viral antigens. Eur. J. Immunol., 2006, Vol. 36, p. 2046-2060.Lapenta C., Santini S.M., Spada M., Donati S., Urbani F., Accapezzato D., Franceschini D., Andreotti M., Barnaba V., Belardelli F. IFN-α-conditioned dendritic cells are highly efficient in inducing cross-priming CD8+ T cells against exogenous viral antigens. Eur. J. Immunol., 2006, Vol. 36, p. 2046-2060.Liu H., Zhi L., Duan N., Su P. Abnormal expression of Tim-3 antigen on peripheral blood T cells is associated with progressive disease in osteosarcoma patients. FEBS Open Bio, 2016, Vol. 6, no. 8, pp. 807-815.Liu H., Zhi L., Duan N., Su P. Abnormal expression of Tim-3 antigen on peripheral blood T cells is associated with progressive disease in osteosarcoma patients. FEBS Open Bio, 2016, Vol. 6, no. 8, pp. 807-815.Liu S., Sun Q., Ren X. Novel strategies for cancer immunotherapy: counter-immunoediting therapy. J. Hematol. Oncol., 2023, Vol. 16, 38. doi: 10.1186/S13045-023-01430-8.Liu S., Sun Q., Ren X. Novel strategies for cancer immunotherapy: counter-immunoediting therapy. J. Hematol. Oncol., 2023, Vol. 16, 38. doi: 10.1186/S13045-023-01430-8.Sánchez-Fueyo A., Tian J., Picarella D., Domenig C., Zheng X.X., Sabatos C.A., Manlongat N., Bender O., Kamradt T., Kuchroo V.K., Gutiérrez-Ramos J.-C., Coyle A.J., Strom T.B. Tim-3 inhibits T helper type 1-mediated auto- and alloimmune responses and promotes immunological tolerance. Nat. Immunol., 2003, Vol. 4, no. 11, p. 1093-1101.Sánchez-Fueyo A., Tian J., Picarella D., Domenig C., Zheng X.X., Sabatos C.A., Manlongat N., Bender O., Kamradt T., Kuchroo V.K., Gutiérrez-Ramos J.-C., Coyle A.J., Strom T.B. Tim-3 inhibits T helper type 1-mediated auto- and alloimmune responses and promotes immunological tolerance. Nat. Immunol., 2003, Vol. 4, no. 11, p. 1093-1101.Sharma P., Hu-Lieskovan S., Wargo J.A., Ribas A. Primary, adaptive, and acquired resistance to cancer immunotherapy. Cell, 2017, Vol. 168, pp. 707-723.Sharma P., Hu-Lieskovan S., Wargo J.A., Ribas A. Primary, adaptive, and acquired resistance to cancer immunotherapy. Cell, 2017, Vol. 168, pp. 707-723.Tyrinova T., Leplina O., Mishinov S., Tikhonova M., Dolgova E., Proskurina A., Stupack V., Bogachev S., Ostanin A., Chernykh E. Defective regulation of membrane TNFα expression in dendritic cells of glioblastoma patients leads to the impairment of cytotoxic activity against autologous tumor cells. Int. J. Mol. Sci., 2020, Vol. 21, no. 8, 2898. doi: 10.3390/ijms21082898.Tyrinova T., Leplina O., Mishinov S., Tikhonova M., Dolgova E., Proskurina A., Stupack V., Bogachev S., Ostanin A., Chernykh E. Defective regulation of membrane TNFα expression in dendritic cells of glioblastoma patients leads to the impairment of cytotoxic activity against autologous tumor cells. Int. J. Mol. Sci., 2020, Vol. 21, no. 8, 2898. doi: 10.3390/ijms21082898.

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