Баланс CD4⁺IFNγ⁺+CD25^hiТ-клеток как ранний предиктор 3-месячного исхода у больных ишемическим инсультом

Раннее прогнозирование исходов ишемического инсульта (ИИ) является важной задачей, поскольку может  помочь в оптимизации лечебной программы и персонификации лечения. Учитывая, что при инсульте Т-лимфоциты с регуляторной активностью участвуют  в различных патофизиологических процессах, включая воспаление, иммунодепрессию, поражение и репарацию мозговой ткани, исследование Т-клеток в качестве потенциальных биомаркеров представляет особое значение.  Целью работы явилось исследование субпопуляций циркулирующих Т-клеток  с  фенотипом Т-хелперов 1 типа  (Тh1), регуляторных Т-клеток (Тreg)  и их соотношения у пациентов в остром периоде  ИИ в зависимости от тяжести, выраженности воспалительного ответа  и 3-месячного исхода (по  модифицированной шкале Рэнкина, mRs).  В исследование был  включен 61 пациент с впервые выявленным ИИ (тяжесть по шкале NIHSS ≥ 5 баллов) в остром периоде (24-48  ч после  инсульта) и 20 сопоставимых по полу  и возрасту доноров. Лабораторное обследование включало оценку лейкоцитоза, нейтрофильно-лимфоцитарного индекса (НЛИ) и СРБ. Исследование Т-клеток проводили в популяции мононуклеарных клеток периферической крови. Тh1 и Тreg оценивали, соответственно, по содержанию CD4⁺IFNγ⁺  и CD4⁺CD25^hiТ-клеток методом проточной цитофлюориметрии. В первые  24-48  ч с момента нарушения мозгового кровообращения пациенты характеризовались повышенными показателями лейкоцитоза, НЛИ и СРБ. Тяжесть инсульта ассоциировалась с большей выраженностью системной воспалительной реакции, что подтверждалось достоверно более  высокими показателями лейкоцитоза, НЛИ и СРБ при тяжелом инсульте, чем при инсульте легкой степени тяжести, а также  наличием прямой взаимосвязи NIHSS с уровнем НЛИ и СРБ. Также  у пациентов отмечалось достоверное снижение CD4⁺IFNγ⁺Тh1-клеток, возрастание CD4⁺CD25^hiТreg и выраженное снижение индекса Th1/Treg. При этом в группе с NIHSS ≥ 8 (среднетяжелый и тяжелый инсульт) доля CD4⁺IFNγ⁺Т-клеток  находилась в прямой, а содержание CD4⁺CD25^hiТ-клеток – в обратной корреляционной зависимости с уровнем СРБ и НЛИ. Изменения Т-клеточных субпопуляций были  более выражены у пациентов с благоприятным 3-месячным исходом (mRs  > 3). В результате пациенты с неблагоприятным исходом (mRs  ≤ 3) отличались от оппозитной группы более  высоким содержанием CD4⁺IFNγ⁺, меньшим уровнем CD4⁺CD25^hiТ-клеток и более (4-кратно) высоким индексом соотношения CD4⁺IFNγ⁺/CD4⁺CD25^hi. ROC-анализ выявил «хорошее»  качество прогноза, основанного на  оценке индекса CD4+IFNγ⁺/CD4⁺CD25^hi   в качестве монопредиктора  неблагоприятного исхода (AUC  = 0,75)  и «очень  хорошее» качество прогноза при  комбинации указанного индекса с баллом по  шкале NIHSS (AUC   = 0,82).  Полученные данные позволяют предположить, что  уменьшение Th1/Тreg индекса за счет снижения CD4⁺IFNγ⁺  и повышения CD4⁺CD25^hiТ-клеток в остром периоде ИИ является компенсаторной реакцией, направленной на  сдерживание воспалительного ответа,  и характеризуется прогностической значимостью при  использовании в качестве раннего предиктора 3-месячного исхода.

1. Bonaventura A., Liberale L., Vecchié A., Casula M, Carbone F., Dallegri F., Montecucco F. Update on inflammatory biomarkers and treatments in ischemic stroke. Int. J. Mol. Sci., 2016, Vol. 17, no. 12, E1967. doi:10.3390/ijms17121967.

2. Brait V.H., Arumugam T.V., Drummond G.R., Sobey C.G. Importance of T lymphocytes in brain injury, immunodeficiency, and recovery after cerebral ischemia. J. Cereb. Blood Flow Metab., 2012, Vol. 32, no. 4, pp. 598-611.

3. Gorelick P.B. The global burden of stroke: persistent and disabling. Lancet Neurol., 2019, Vol. 18, no. 5, pp. 417-418.

4. Gu L., Jian Z., Stary C., Xiong X. T cells and cerebral ischemic stroke. Neurochem. Res., 2015, Vol. 40, no. 9, pp. 1786-1791.

5. Heusinkveld M., de Vos van Steenwijk P.J., Goedemans R., Ramwadhdoebe T.H., Corter A., Welters M.J., van Hall T., van der Burg S.H. M2 macrophages induced by prostaglandin E2 and IL-6 from cervical carcinoma are switched to activated M1 macrophages by CD4+ Th1 cells. J. Immunol., 2011, Vol. 187, no. 3, pp. 1157-1165.

6. Jayaraj R.L., Azimullah S., Beiram R., Jalal F.Y., Rosenberg G.A. Neuroinflammation: friend and foe for ischemic stroke. J. Neuroinflammation, 2019, Vol. 16, no. 1, 142. doi: 10.1186/s12974-019-1516-2.

7. Kleinschnitz C., Kraft P., Dreykluft A., Hagedorn I., Gobel K., Schuhmann M.K. Regulatory T cells are strong promoters of acute ischemic stroke in mice by inducing dysfunction of the cerebral microvasculature. Blood, 2013, Vol. 121, no. 4, pp. 679-691.

8. Lai Y.J., Hanneman S.K., Casarez R.L., Wang J., McCullough L.D. Blood biomarkers for physical recovery in ischemic stroke: a systematic review. Am. J. Transl. Res., 2019, Vol. 11, no. 8, pp. 4603-4613.

9. Liesz A., Kleinschnitz C. Regulatory T cells in post-stroke immune homeostasis. Transl. Stroke Res., 2016, Vol. 7, no. 4, pp. 313-321.

10. Okeke E.B., Uzonna J.E. The pivotal role of regulatory T cells in the regulation of innate immune cells. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 680. doi:10.3389/fimmu.2019.00680.

11. Prajeeth C.K., Lohr K., Floess S., Zimmermann J., Ulrich R., Gudi V., Beineke A., Baumgartner W., Muller M., Huehn J., Stangel M. Effector molecules released by Th1 but not Th17 cells drive an M1 response in microglia. Brain Behav. Immun., 2014, Vol. 37, pp. 248-259.

12. Rayasam A., Hsu M., Kijak J.A., Kissel L., Hernandez G., Sandor M., Fabry Z. Immune responses in stroke: how the immune system contributes to damage and healing after stroke and how this knowledge could be translated to better cures? Immunology, 2018, Vol. 154, no. 3, pp. 363-376.

13. Saino O., Taguchi A., Nakagomi T., Nakano-Doi A., Kashiwamura S., Doe N., Nakagomi N., Soma T., Yoshikawa H., Stern D.M., Okamura H., Matsuyama T. Immunodeficiency reduces neural stem/progenitor cell apoptosis and enhances neurogenesis in the cerebral cortex after stroke. J. Neurosci. Res., 2010, Vol. 88, pp. 2385-2389.

14. Seifert H.A., Collier L.A., Chapman C.B., Benkovic S.A., Willing A.E., Pennypacker K.R. Pro-inflammatory interferon gamma signaling is directly associated with stroke induced neurodegeneration. J. Neuroimmune Pharmacol., 2014, Vol. 9, no. 5, pp. 679-689.

15. Shi K., Wood K., Shi F.-D., Wang X., Liu Q. Stroke-induced immunosuppression and poststroke infection. Stroke Vasc. Neurol., 2018, Vol. 3, no. 1, pp. 34-41.

16. Vogelgesang A. Catecholamines, steroids and immune alterations in ischemic stroke and other acute diseases. Aging Dis., 2014, Vol. 5, no. 5, pp. 327-339.

17. Wouters A., Nysten C., Thijs V., Lemmens R. Prediction of outcome in patients with acute ischemic stroke based on initial severity and improvement in the first 24 h. Front. Neurol., 2018, Vol. 9, 308. doi: 10.3389/fneur.2018.00308.

18. Yan J., Read S.J., Henderson R.D., Hull R., O’Sullivan J.D., McCombe P.A., Greer J.M. Frequency and function of regulatory T cells after ischaemic stroke in humans. J. Neuroimmunol., 2012, Vol. 243, no. 1-2, pp. 89-94.

19. Zouggari Y., Ait-Oufella H., Waeckel L., Vilar J., Loinard C., Cochain C., Recalde A., Duriez M., Levy B.I., Lutgens E., Mallat Z., Silvestre J.S. Regulatory T cells modulate postischemic neovascularization. Circulation, 2009, Vol. 120, no. 14, pp. 1415-1425.