ГЕТЕРОГЕННОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ NKИ NKT-ЛИМФОЦИТОВ У ЗДОРОВЫХ ДОНОРОВ

Натуральные киллеры (NK)  и  NKT-лимфоциты  являются важными составляющими врожденного  иммунитета и  играют  роль  первой линии защиты от  онкологических заболеваний. Данные популяции отличаются высокой гетерогенностью и разделяются на несколько субпопуляций, отличающихся по  степени экспрессии маркеров CD56  и CD16  и функциональной активностью.  Исследование гетерогенности данных популяций лимфоцитов у здоровых доноров актуально, так как является основой для изучения нарушений баланса между различными субпопуляциями у онкологических больных. Изменения  соотношения выше  представленных субпопуляций  могут обладать прогностическим и клиническим значением при опухолевых заболеваниях. Было  проведено исследование лимфоцитов периферической крови 50 здоровых доноров. При  анализе популяции NK-лимфоцитов было  выявлено 18,0±11,3% антиген-положительных клеток, колебания значений составило от 7,6 до 29,2%, в то время как количество клеток с фенотипами CD3^-CD56⁺  и CD3^-CD16⁺ было равно  16,2±8,1 и 11,0±6,7% соответственно. Анализ субпопуляционной структуры показал, что основной пул NK-клеток представлен CD56^dimCD16^dim   клетками 52,3±19,9%, а минорные субпопуляции CD56^dimCD16^bright, CD56^-CD16⁺, CD56^brightCD16 составляют 0,3±0,2, 1,7±0,9 и 1,3±0,6% соответственно. При  исследовании внутриклеточного содержания перфорина оказалось, что количество CD56⁺Perf⁺  клеток в среднем равно  25,1±14,8%, а CD16⁺Perf⁺ – 23,8±16,0%. Цитометрический анализ  показал, что перфорин преимущественно содержится в CD56^dimCD16^dim NK-лимфоцитах, в то время как  CD56^dimCD16^bright, CD56^-CD16⁺, CD56^brightCD16^- перфорина не содержали. В работе  впервые  обнаружена субпопуляция NK-клеток  с  иммунофенотипом СD56^dimCD16^dim,  не  содержащая внутриклеточный перфорин (2,0%). Популяция NKT-клеток с фенотипом СD3⁺CD16/СD56⁺   выявляется в 7,1% (25% – 3,45; 75% – 8,75) антиген-положительных клеток в диапазоне от 2,5 до 11,9% и не подчиняется законам нормального распределения. При  анализе с помощью комбинации МКА CD3/CD56/CD16 количество CD3⁺CD56⁺  клеток составило 4,33%  (25% – 2,25; 75% – 7,3),  а количество  CD3⁺CD16⁺ – 3,087%  (25% – 0,9; 75% – 6,2).  Оказалось, что различия между  определением с помощью тест-системы CD3/CD16/CD56 и с помощью CD3/CD16 является статистически значимой  (p < 0,05).  Было  показано, что основной пул NKT-клеток составляют CD56⁺CD16^- клетки, количество которых 5,45% (25% – 2,95; 75% – 7,3) среди CD3⁺  лимфоцитов. При  этом были выявлены две минорные субпопуляции, отличающиеся по экспрессии антигенов CD56  и CD16. Так  уровень CD56^-CD16⁺   составил 3% (25%  – 0,25;  75% – 3,05),  а количество CD56⁺CD16⁺   оказалось равным 0,67% (25% – 0,25; 75% – 0,9). Таким образом, широкое фенотипическое разнообразие NK- и NKT- клеток отражает их способность к реализации различной функциональной активности. Данное исследование, указывающее на высокую гетерогенность NK- и NKT-лимфоцитов, может  послужить основой для изучения нарушений баланса между различными субпопуляциями этих клеток у онкологических больных.

1. Балмасова И.П., Ющук Н.Д., Знойко О.О., Шмелева Е.В., Дунда Н.И., Еремина О.Ф., Максимов С.Л., Зайцева М.Н., Малова Е.С., Сепиашвили Я.Р. Соотношение субпопуляций ЕК/ЕКТ как прогностический критерий хронического гепатита С // Аллергология и иммунология, 2009. Т. 10, № 3. С. 340-343. [Balmasova I.P., Yuschuk N.D., Znoiko O.O., Shmelyova E.V., Dunda N.I., Eryomina O.F., Maksimov S.L., Zaytseva M.N., Malova E.S., Sepiashvili Ya.R. NK/NKT ratio as a prognostic marker of chronic hepatitis C. Allergologiya i immunologiya = Allergology and Immunology, 2009, Vol. 10, no. 3, pp. 340-343. (In Russ.)]

2. Борунова А.А., Чкадуа Г.З., Заботина Т.Н. Перфорин-опосредованная цитотоксичность СD16+лимфоцитов // Иммунология, 2006. Т. 27, № 1. С. 4-6. [Borunova A.A., Chkadua G.Z., Zabotina Т.N. Perforinmedialing cytotoxicity of CD16+-lymphocytes. Immunologiya = Immunology, 2006, Vol. 27, no.1, pp. 4-6. (In Russ.)]

3. Заботина Т.Н., Короткова О.В., Борунова А.А., Очеева Н.Ю., Бокин И.И., Жорданиа К.И., Паниченко И.В., Сельчук В.Ю., Кузнецов В.В., Кадагидзе З.Г. Субпопуляционная структура лимфоцитов у больных раком яичников // Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, 2010. Т. 21, № 1. С. 46-52. [Zabotina T.N., Korotkova O.V., Borunova A.A., Ocheyeva N.Yu., Bokin I.I., Zhordania K.I., Panichenko I.V., Selchuk V.Yu., Kuznetsov V.V., Kadagidze Z.G. Lymphocyte subset structure in patients with ovarian cancer. Vestnik RONTS im. N.N. Blokhina RAMN = Journal of N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center, 2010, Vol. 21, no. 1, pp. 46-52. (In Russ.)]

4. Короткова О.В., Заботина Т.Н., Скотаренко Л.В., Борунова А.А., Очеева Н.Ю., Воротников И.К., Кадагидзе З.Г. Субпопуляции лимфоцитов периферической крови больных РМЖ // Российский биотерапевтический журнал, 2011. Т. 10, № 3. С. 95-98. [Korotkova O.V., Zabotina T.N., Skotarenko L.V., Borunova A.A., Ocheeva N.Yu., Vorotnikov I.K., Kadagidze Z.G. Lymphocytes subpopulation from breast cancer patient’s peripheral blood. Rossiyskiy bioterapevticheskiy zhurnal = Russian Biotherapeutic Journal, 2011, Vol. 10, no. 3, pp. 95-98. (In Russ.)]

5. Biron C.A., Nguyen K.B., Pien G.C., Cousens L.P., Salazar-Mather T.P. Natural killer cells in antiviral defense: function and regulation by innate cytokines. Annu. Rev. Immunol., 1999, Vol. 17, pp. 189-220.

6. Cooper M.A., Fehniger T.A., Caligiuri M.A. The biology of human natural killer-cell subsets. Trends Immunol., 2001, Vol. 22, no. 11, pp. 633-640.

7. Cristiani C.M., Palella E., Sottile R., Tallerico R., Garofalo C., Carbone E. Human NK Cell Subsets in Pregnancy and Disease: Toward a New Biological Complexity. Front. Immunol., 2016, Vol. 7, p. 656.

8. De Maria A., Bozzano F., Cantoni C., Moretta L. Revisiting human natural killer cell subset function revealed cytolytic CD56dimCD16+ NK cells as rapid producers of abundant IFN-γ on activation. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, Vol. 108, no. 22, pp. 728-732.

9. Del Zotto G., Marcenaro E., Vacca P., Sivori S., Pende D., Della Chiesa M., Moretta F., Ingegnere T., Mingari M.C., Moretta A., Moretta L. Markers and function of human nk cells in normal and pathological conditions. Cytometry B Clin Cytom. 2017 Jan 5. doi: 10.1002/cyto.b.21508. [Epub ahead of print]

10. East J.E., Kennedy A.J., Webb T.J. Raising the Roof: The Preferential Pharmacological Stimulation of Th1 and Th2 Response Mediated by NKT Cells. Med. Res. Rev., 2014, Vol. 34, no. 1, pp. 45-76.

11. Fauriat C., Long E.O., Ljunggren H.-G., Bryceson Y.T. Regulation of human NK-cell cytokine and chemokine production by target cell recognition. Blood, 2010, Vol. 115, no. 11, pp. 2167-2176.

12. Freud A.G., Caligiuri M.A. Human natural killer cell development. Immunological Reviews, 2006, Vol. 214, no. 1, pp. 56-72.

13. Gabrielli S., Ortolani C., Del Zotto G., Luchetti F., Canonico B., Buccella F., Artico M., Papa S., Zamai L. The Memories of NK Cells: Innate-Adaptive Immune Intrinsic Crosstalk. J. Immunol. Res., 2016, Vol. 2016, 1376595. doi: 0.1155/2016/1376595. Epub 2016 Dec 19.

14. Gross C., Schulte-Mecklenbeck A., Wiendl H., Marcenaro E., Kerlero de Rosbo N., Uccelli A., Laroni A. Regulatory Functions of Natural Killer Cells in Multiple Sclerosis. Front. Immunol., 2016, Vol. 7, p. 606.

15. Hazenberg M.D., Spits H. Human innate lymphoid cells. Blood, 2014, Vol. 124, no. 5, pp. 700-709.

16. Jiang Y., Cui X., Cui C., Zhang J., Zhou F., Zhang Z., Fu Y., Xu J., Chu Z., Liu J., Han X., Liao C., Wang Y., Cao Y., Shang H.. The Function of CD3+CD56+ NKT-Like Cells in HIV-Infected Individuals. Biomed. Res. Int., 2014, 863625. Published online 2014 Mar 20.

17. Jiao Y., Huntington N.D., Belz G.T., Seillet C. Type 1 Innate Lymphoid Cell Biology: Lessons Learnt from Natural Killer Cells. Front. Immunol., 2016, Vol. 7, p. 426.

18. Lanier L.L. Shades of grey-the blurring view of innate and adaptive immunity. Nature Reviews Immunology, 2013, Vol. 13, no. 2, pp. 73-74.

19. Lanier L.L., Chang C., Azuma M., Ruitenberg J.J., Hemperly J.J., Phillips J.H. Molecular and functional analysis of human natural killer cell-associated neural cell adhesion molecule (N-CAM/CD56). J. Immunol., 1991, Vol. 146, no. 12, pp. 4421-4426.

20. Littwitz-Salomon E., Dittmer U., Sutter K. Insufficient natural killer cell responses against retroviruses: how to improve NK cell killing of retrovirus-infected cells. Retrovirology, 2016, Vol. 13, p. 77.

21. Lundgren S., Warfvinge C.F., Elebro J., Heby M., Nodin B., Krzyzanowska A., Bjartell A., Leandersson K., Eberhard J., Jirström K. The Prognostic Impact of NK/NKT Cell Density in Periampullary Adenocarcinoma Differs by Morphological Type and Adjuvant Treatment. PLoS One, 2016, Vol. 11, no. 6, e0156497. doi: 10.1371/journal.pone.0156497.

22. Mace E.M., Orange J.S. Genetic Causes of Human NK Cell Deficiency and Their Effect on NK Cell Subsets. Front. Immunol., 2016, Vol. 7, p. 545.

23. Moretta A., Bottino C., Vitale M., Pende D., Cantoni C., Mingari M.C. Activating receptors and coreceptors involved in human natural killer cell-mediated cytolysis. Annu. Rev. Immunol., 2001, Vol. 19, pp. 197-223.

24. Nowak M., Schmidt-Wolf I.G.H. Natural Killer T Cells Subsets in Cancer, Functional Defects in Prostate Cancer and Implications for Immunotherapy. Cancers (Basel), 2011, Vol. 3, no. 3, pp. 3661-3675.

25. Pesce S., Moretta L., Moretta A., and Marcenaro E. Human NK Cell Subsets Redistribution in Pathological Conditions: A Role for CCR7 Receptor. Front. Immunol., 2016, Vol. 7, p. 414.

26. Poli A., Michel T., Thérésine M., Andrès E., Hentges F., Zimmer J. CD56bright natural killer (NK) cells: an important NK cell subset. Immunology, 2009, Vol. 126, no. 4, pp. 458-465.

27. Shevtsov M., Multhoff G. Immunological and Translational Aspects of NK Cell-Based Antitumor Immunotherapies. Front. Immunol., 2016, Vol. 11, no. 7, p. 492.

28. Viale R., Ware R., Maricic I., Chaturvedi V., Kumar V. NKT Cell Subsets Can Exert Opposing Effects in Autoimmunity, Tumor Surveillance and Inflammation. Curr. Immunol. Rev., 2012, Vol. 8, no. 4, pp. 287-296.

29. Zamai L., Del Zotto G., Buccella F., Galeotti L., Canonico B., Luchetti F., Papa S. Cytotoxic functions and susceptibility to apoptosis of human CD56bright NK cells differentiated in vitro from CD34+ hematopoietic progenitors. Cytometry Part A, 2012, Vol. 81, no. 4, pp. 294-302.