Изучение влияния двуспиральных РНК на активность мышиных спленоцитов методом проточной цитометрии

Рибонуклеиновые кислоты (РНК), в частности двуспиральные РНК, благодаря их способности модулировать врожденные иммунные реакции представляют несомненный интерес с точки зрения их использования в качестве вакцинных адъювантов. Однако несмотря на то, что препараты дсРНК известны довольно давно, вопросы клеточных взаимодействий и направленности развития иммунных реакций в условиях их воздействия изучены пока недостаточно. Целью настоящего исследования являлась оценка реакции спленоцитов мышей на воздействие дсРНК в культуре клеток и после введения препарата in vivo. Исследования проведены на самках мышей линии Balb/c. Статус активации различных популяций клеток селезенки после воздействия препаратов дрожжевой дсРНК и препарата сравнения PolyI:PolyC оценивали методами проточной цитометрии по экспрессии активационных маркеров CD69 и CD86 на В-лимфоцитах CD19+ и дендритных клетках (ДК) CD11c+. В исследованиях in vitro спленоциты инкубировали в среде ДМЕМ, содержащей 10% фетальной телячьей сыворотки, в течение 22 ч после внесения субстанции дрожжевой дсРНК или PolyI:PolyC в количестве 2,5 мкг/мл. В качестве дополнительного контроля использовали препарат одноцепочечной высокополимерной РНК (впРНК), входящий в состав субстанции, в количестве 16 мкг/мл. В ходе исследования продемонстрировано активирующее влияние дсРНК и PolyI:PolyC на экспрессию маркеров CD86 и CD69 на клетках всего пула спленоцитов, В-лимфоцитах и ДК. Высокополимерная РНК повышала общее количество CD86+ клеток в популяции без изменения уровня экспрессии маркеров на В-лимфоцитах и ДК. В исследованиях in vivo препарат дрожжевой дсРНК (субстанция) вводили внутривенно мышам в дозе 2,5 мг/кг, впРНК – 16 мг/кг. Количество CD69+ и CD86+ спленоцитов оценивали через 4 часа после введения препаратов. Наибольший стимулирующий эффект дсРНК был зарегистрирован в отношении экспрессии CD69: отмечен значительный рост числа CD69+ клеток среди В-лимфоцитов и в общем клеточном регионе. Менее выраженной, но статистически значимой была стимуляция экспрессии корецептора CD86 на B-лимфоцитах. Отмечена способность одноцепочечных и двуспиральных РНК достоверно повышать количество CD86+ клеток в популяции дендритных клеток. Результаты исследования позволили оценить влияние дсРНК на функцию иммунных клеток в некоторых процессах их взаимодействия, созревания и миграции. Этот подход может быть полезен при разработке оптимальных стратегий отбора и исследовательского скрининга новых адъювантов нуклеиновой природы.

1. Батенева А.В., Гамалей С.Г., Лебедев Л.Р., Даниленко Е.Д. Стимулирующее влияние дрожжевой двуспиральной РНК на активность генов белков системы интерферона // Медицинская иммунология, 2020. Т. 22, № 6. С. 1155-1162.

2. Antoniak S., Tatsumi K., Bode M., Vanja S., Williams J.C., Mackman N. Protease-activated receptor 1 enhances Poly I:C induction of the antiviral response in macrophages and mice. J. Innate Immun., 2017, Vol. 9, no. 2, pp. 181-192.

3. Barr T.A., Brown S., Ryan G., Zhao J., Gray D. TLR-mediated stimulation of APC: Distinct cytokine responses of B cells and dendritic cells. Eur. J. Immunol., 2007, Vol. 37, no. 11, pp. 3040-3053.

4. de la Fuente H., Cruz-Adalia A., del Hoyo G.M., Cibrián-Vera D., Bonay P., Pérez-Hernández D., Vázquez J., Navarro P., Gutierrez-Gallego R., Ramirez-Huesca M., Martín P., Sánchez-Madrid F. The leukocyte activation receptor CD69 controls T cell differentiation through its interaction with galectin-1. Mol. Cell Biol., 2014, Vol. 34, no. 13, pp. 2479-2487.

5. Gantier M., Williams B. The response of mammalian cells to double-stranded RNA. Cytokine Growth Factor Rev., 2007, Vol. 18, no. 5-6, pp. 363-371.

6. Kawai T., Akira S. Toll-like receptors and their crosstalk with other innate receptors in infection and immunity. Immunity, 2011, Vol. 34, no. 5, pp. 637-650.

7. Matsumoto M., Tatematsu M., Nishikawa F., Azuma M., Ishii N., Morii-Sakai A., Shime H., Seya T. Defined TLR3-specific adjuvant that induces NK and CTL activation without significant cytokine production in vivo. Nat. Commun., 2015, Vol. 6, no. 6280. doi: 10.1038/ncomms7280.

8. Nelson J., Sorensen E.W., Mintri S., Rabideau A.E., Zheng W., Besin G., Khatwani N., Su S.V., Miracco E.J., Issa W.J., Hoge S., Stanton M.G., Joyal J.L. Impact of mRNA chemistry and manufacturing process on innate immune activation. Sci. Adv., 2020, Vol. 6, no. 26, pp. 4-22.

9. Randall R.E., Goodbourn S. Interferons and viruses: an interplay between induction, signalling, antiviral responses and virus countermeasures. J. Gen. Virol., 2008, Vol. 89, no. 1, pp. 1-47.

10. Rau F.C., Dieter J., Zhang L., Priest S.O., Baumgarth N., B7-1/2 (CD80/CD86) direct signaling to B cells enhances IgG secretion. J. Immunol., 2009, Vol. 183, no. 12, pp. 7661-7671.

11. Sabbatini P., Tsuji T., Ferran L., Ritter E., Sedrak C., Tuballes K., Jungbluth A.A., Ritter G., Aghajanian C., Bell-McGuinn K., Hensley M.L., Konner J., Tew W., Spriggs D.R., Hoffman E.W., Venhaus R., Pan L., Salazar A.M., Diefenbach C.M., Old L.J., Gnjatic S. Phase I trial of overlapping long peptides from a tumor self-antigen and polyICLC shows rapid induction of integrated immune response in ovarian cancer patients. Clin. Cancer Res., 2012, Vol. 18, no. 23, pp. 6497-6508.

12. Shiow L.R., Rosen D.B., Brdicková N., Xu Y., An J., Lanier L.L., Cyster J.G., Matloubian M. CD69 acts downstream of interferon-alpha/beta to inhibit S1P1 and lymphocyte egress from lymphoid organs. Nature, 2006, Vol. 440, no. 7083, pp. 540-544.

13. Teodorovic L.S., Riccard C., Torres R.M., Pelanda R. Murine B cell development and antibody responses to model antigens are not impaired in the absence of the TNF receptor GITR. PLoS One, 2012, Vol. 7, no. 2e31632. doi: 10.1371/journal.pone.0031632.

14. Uehata T., Takeuchi O. RNA recognition and immunity-innate immune sensing and its posttranscriptional regulation mechanisms. Cells, 2020, Vol. 9, no. 7, 1701. doi: 10.3390/cells9071701.

15. Yoneyama M., Fujita T. Recognition of viral nucleic acids in innate immunity. Rev. Med. Virol., 2010, Vol. 20, no. 1, pp. 4-22.