РОЛЬ ГЛИКОДЕЛИНА В РЕГУЛЯЦИИ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ МИЕЛОИДНЫХ СУПРЕССОРНЫХ КЛЕТОК

Гликоделин (PP14, PAEP, альфа-2-микроглобулин, димерный гликопротеин с молекулярной массой от 42 до 56 кД) рассматривается как маркер рецептивности репродуктивной ткани. Невзирая на то, что иммунодепрессивные эффекты гликоделина хорошо известны, его роль в регуляции миелоидных супрессорных клеток (MDSC) не изучена. MDSC представляют собой гетерогенную популяцию незрелых миелоидных клеток, которые при патологических состояниях приобретают супрессорный фенотип, подавляя иммунный ответ.

Известно, что MDSC играют важную роль в поддержании иммунной толерантности в период беременности и при трансплантации. Наша гипотеза состоит в том, что гликоделин способен индуцировать формирование MDSC, поскольку уровень этих клеток во время успешной беременности повышается, в то время как спонтанное прерывание беременности и развитие преэклампсии ассоциировано с низким уровнем циркулирующего гликоделина. Таким образом, целью работы являлось изучение роли рекомбинантного гликоделина в физиологических концентрациях, в регуляции дифференцировки MDSC.

Для генерации MDSC in vitro мононуклеарные клетки из периферической крови добровольцев-доноров сепарировали путем центрифугирования на градиенте плотности 1,077 г/см3 (Ficoll-Hypaque, Sigma-Aldrich). Затем полученные клетки культивировали в 24-луночном планшете в концентрации 1 × 106 клеток/мл в ППС с внесенными в среду цитокинами IL-6 (20 нг/мл), GM-CSF (40 нг/мл) в течение 14 суток при 5% CO2 и 37 °C. Замена среды в культуре производилась на 7-е сутки, тогда же повторно вносили цитокины, а на 11-е сутки вносили рекомбинантный гликоделин (MyBioSource. Inc., США) в физиологических концентрациях (0,2; 2 мкг/мл), фармакологическая концентрация была 50 мкг/мл. В культурах оценивали уровень M-MDSC (LinHLA-DRCD33+CD11b+CD14+CD66b- ) и PMN-MDSC (LinHLA-DRCD33+CD11b+CD14- CD66b+) методом проточной цитометрии (СytoFlexS (Beckman Coulter)) при помощи антител R&D Systems по стандартной методике. Статистическую обработку данных проводили в программе GraphPad Prizm 6 при помощи критерия Фридмана.

Установлено, что гликоделин не оказывал существенного влияния на жизнеспособность клеток, оцениваемую методом проточной цитометрии (PI). Высокая концентрация GdA (50 мкг/мл), которая является фармакологической, не оказывала достоверного эффекта на дифференцировку MDSC. В то же время гликоделин в концентрациях, соответствующих нормальной беременности (0,2; 2 мкг/мл), повышал процент MDSC в индуцированных культурах мононуклеарных клеток человека.

При анализе субпопуляций установлено, что этот эффект был обусловлен повышением уровня PMN-MDSC, в то время как уровень M-MDSC достоверно не изменялся. Данный результат можно интерпретировать как фетопротективный эффект гликоделина, поскольку повышение уровня G-MDSC связывают с подавлением иммунного ответа на патернальные антигены. Известно, что уровень PMN-MDSC увеличивается в периферической крови здоровых беременных женщин на всех стадиях беременности по сравнению с небеременными, тогда как число M-MDSC остается без изменений.

В то же время у пациенток с выкидышем более чем на 30% снижено количество MDSC в крови и эндометрии, особенно в первом триместре. В период физиологической беременности PMN-MDSC накапливаются в плаценте, но при спонтанном аборте их количество уменьшается. Плацентарные PMN-MDSC эффективно подавляют Т-клеточный ответ, одновременно поляризуя CD4+-лимфоциты в фенотип Th2. Вероятно, PMN-MDSC играют важную роль в индуцировании и поддержании толерантности к антигенам плода, что позволяет рассматривать их как перспективную мишень терапевтического манипулирования при осложнениях беременности. В целом, мы впервые продемонстрировали влияние GdA на процесс дифференцировки MDSC. 

1. Cui J., Liu Y., Wang X. The roles of glycodelin in cancer development and progression. Front. Immunol., 2017, Vol. 8, 1685. doi: 10.3389/fimmu.2017.01685.

2. Dixit A., Balakrishnan B., Karande A.A. Immunomodulatory activity of glycodelin: implications in allograft rejection. Clin. Exp. Immunol., 2018. Vol. 192, no. 2, pp. 213-223.

3. Gabrilovich D.I. Myeloid-derived suppressor cells. Cancer Immunol. Res., 2017, Vol. 1, pp. 3-8.

4. Köstlin N., Hofstädter K., Ostermeir A.L., Spring B., Leiber A., Haen S., Abele H., Bauer P., Pollheimer J., Hartl D., Poets C.F., Gille C. Granulocytic myeloid-derived suppressor cells accumulate in human placenta and polarize toward a Th2 Phenotype. J. Immunol., 2016, Vol. 3, pp. 1132-1145.

5. Lee C.L., Lam E.Y., Lam K.K., Koistinen H., Seppala M., Ng E.H., Yeung W.S., Chiu P.C. Glycodelin-A stimulates interleukin-6 secretion by human monocytes and macrophages through L-selectin and the extracellular signal-regulated kinase pathway. J. Biol. Chem., 2012, Vol. 287, no. 44, pp. 36999-37009.

6. Nair R.R., Sinha P., Khanna A., Singh K. Reduced myeloid-derived suppressor cells in the blood and endometrium is associated with early miscarriage. Am. J. Reprod. Immunol., 2015, Vol. 73, no. 6, pp. 1046–7408.

7. Ochanuna Z., Geiger-Maor A., Dembinsky-Vaknin A., Karussis D., Tykocinski M.L., Rachmilewitz J. Inhibition of effector function but not T cell activation and increase in FoxP3 expression in T cells differentiated in the presence of PP14. PLoS One, 2010, Vol. 5, no. 9, e12868. doi: 10.1371/journal.pone.0012868.

8. Petrunin D.D., Griaznova I.M., Petrunina Yu.A., Tatarinov Yu.S. Immunochemical identification of human placental organ specific alpha2-globulin and its concentration in amniotic fluid. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 1976, no. 7, pp. 803-804. (In Russ.)

9. Schneider M., Meister M., Muley T. Glycodelin as diagnostic and prognostic marker and for monitoring treatment of lung diseases. European patent application, Bulletin, 2016.06, EP2982765A1.

10. Schneider M.A., Granzow M., Warth A., Schnabel P.A., Thomas M., Herth F.J., Dienemann H., Muley T., Meister M. Glycodelin A new biomarker with immunomodulatory functions in non-small cell lung cancer. Clin. Cancer Res., 2015, Vol. 21, no. 15, pp. 3529-3540.

11. Vijayan M., Lee C-L., Chiu P.C.N., Lee K.F. P56 Glycodelin-A polarised human macrophages exhibit characteristics and functions similar to decidual macrophages. Am. J. Reprod. Immunol., 2018, Vol. 80, pp. 81-82.

12. Zhang W., Li J., Qi G., Tu G., Yang C., Xu M. Myeloid-derived suppressor cells in transplantation: the dawn of cell therapy. J. Transl. Med., 2018, Vol. 16, 19. doi: 10.1186/s12967-018-1395-9.