Значение Notch-сигналинга в регуляции дифференцировки Treg-лимфоцитов у больных с инфильтративным туберкулезом легких

В современной литературе активно накапливаются данные о роли регуляторных T-лимфоцитов (Treg) в иммунопатогенезе туберкулеза. Подавляющее действие Тreg-клеток на пролиферацию, функциональную активность Тh1-лимфоцитов и антигенпрезентирующих клеток позволяет рассматривать данную популяцию в качестве возможной мишени модуляции иммунного ответа у больных туберкулезом. Сигнальный путь Notch принимает участие в регуляции экспрессии транскрипционного фактора FoxP3 и, следовательно, способен поддерживать супрессорную активность Тreg-лимфоцитов. Ключевая роль в функционировании сигнального каскада Notch принадлежит ферменту γ-секретазе, отщепляющему внутриклеточный домен рецептора (Notch ICD) с последующим образованием комплекса, регулирующего дифференцировку клеток. Активно изучаемым ингибитором γ-секретазы является DAPT – N-[N-(3,5-дифторфенацетил)-L-аланил]-S-фенилглицин трет-бутиловый эфир). Материалом для исследования служили мононуклеарные лейкоциты, выделенные из крови больных лекарственно-чувствительным и лекарственно-устойчивым туберкулезом легких методом градиентного центрифугирования до начала противотуберкулезной терапии. Клетки культивировали в условиях стимуляции антигенами микобактерий туберкулеза CFP10-ESAT6 или с добавлением в инкубационную среду ингибитора γ-секретазы (DAPT) в дозах 5 мкМ/л и 10 мкМ/л в комбинации с CFP10-ESAT6 при 37 о С и 5% СО₂ в течение 72 ч. Количество Treg-лимфоцитов оценивали методом проточной цитофлуориметрии путем определения экспрессии поверхностного рецептора CD4 (FITC) и внутриклеточного транскрипционного фактора FoxP3 (PE). В интактных культурах клеток больных туберкулезом легких относительное количество Treg-лимфоцитов статистически значимо (р < 0,001) превышало аналогичные показатели у здоровых доноров. Стимуляция клеток антигенами CFP10-ESAT6 сопровождалась увеличением доли CD4⁺FoxP3⁺-клеток в обеих группах больных туберкулезом. Добавление в инкубационную среду ингибитора γ-секретазы в концентрации 5 мкМ/л не приводило к статистически значимым изменениям количества Treg-лимфоцитов. Увеличение концентрации DAPT до 10 мкМ/л сопровождалось уменьшением количества Treg-лимфоцитов по сравнению с соответствующими показателями при стимуляции антигенами CFP10-ESAT6 во всех группах обследуемых. Вне зависимости от условий культивирования число CD4⁺FoxP3⁺-клеток у пациентов с лекарственной устойчивостью микобактерий превышало их количество у больных лекарственно-чувствительным туберкулезом легких. Угнетение сигнального пути Notch при помощи ингибитора γ-секретазы (DAPT) в концентрации 10 мкМ/л способствует снижению количества Treg-лимфоцитов у больных лекарственно-чувствительным и лекарственно-устойчивым туберкулезом легких. Уменьшение числа Treg-лимфоцитов при помощи ингибитора γ-секретазы подтверждает значение сигнального каскада Notch как потенциально возможной мишени для коррекции иммунносупрессорной активности Treg-лимфоцитов и патогенетической терапии туберкулеза.

1. Asano N., Watanabe T., Kitani A., Fuss I.J., Strober W. Notch1 signaling and regulatory T cell function. J. Immunol., 2008, Vol. 180, no. 5, pp. 2796-804.

2. Cardona P., Cardona P.J. Regulatory T Cells in Mycobacterium tuberculosis Infection. Front. Immunol., 2019, Vol. 10, 2139. doi: 10.3389/fimmu.2019.02139.

3. Churina Y.G., Urazova O.I., Novitsky V.V., Kononova T.Y. The regulatory T-lymphocytes immunosuppressor effects of blood under disseminated pulmonary tuberculosis with multi-drug resistant M. tuberculosis. Bulletin of Siberian Medicine, 2013, Vol. 12, no. 1, pp. 143-146. (In Russ.)

4. Dua B., Upadhyay R., Natrajan M., Arora M., Kithiganahalli Narayanaswamy B., Joshi B. Notch signaling induces lymphoproliferation, T helper cell activation and Th1/Th2 differentiation in leprosy. Immunol. Lett., 2019, Vol. 207, pp. 6-16.

5. Kononova T.E., Urazova O.I., Novitskii V.V., Churina E.G., Zakharova P.A. Expression of mRNA transcription factors RORC2 and FoxP3 in lymphocytes in patients with pulmonary tuberculosis. Cytology, 2015, Vol. 57, no. 1, pp. 56-61. (In Russ.)

6. Li Q., Zhang H., Yu L., Wu C., Luo X., Sun H., Ding J. Down-regulation of Notch signaling pathway reverses the Th1/Th2 imbalance in tuberculosis patients. Int. Immunopharmacol., 2018, Vol. 54, pp. 24-32.

7. Madhok A., Bhat S.A., Philip C.S., Sureshbabu S.K., Chiplunkar S., Galande S. Transcriptome signature of Vγ9Vδ2 T cells treated with phosphoantigens and notch inhibitor reveals interplay between TCR and notch signaling pathways. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 660361. doi: 10.3389/fimmu.2021.660361.

8. Ndishimye P., Zakham F., Musanabaganwa C., Migambi P., Mihai C., Soritau O., El Mzibri M., Pop C.M., Mutesa L.CD4+ regulatory T cells and CD4+ activated T cells in new active and relapse tuberculosis. Cell. Mol. Biol. (Noisy-le-grand), 2019, Vol. 65, no. 8, pp. 18-22.

9. Schaller M.A., Allen R.M., Kimura S., Day C.L., Kunkel S.L. Systemic expression of notch ligand deltalike 4 during mycobacterial infection alters the T Cell immune response. Front. Immunol., 2016, Vol. 7, 527. doi: 10.3389/fimmu.2016.00527.

10. Serebryakova V.A., Sanina A.E., Urazova O.I., Gadzhiev A.A., Stepanova E.P. The role of the Notch signaling pathway in the pathogenesis of lung diseases of non-infectious etiology. Cytology, 2023, Vol. 65, no. 1, pp. 3-10. (In Russ.)

11. Shang Y., Smith S., Hu X. Role of Notch signaling in regulating innate immunity and inflammation in health and disease. Protein Cell, 2016, Vol. 7, no. 3, pp. 159-174.

12. Tchurina Ye.G., Urazova O.I., Novitsky V.V., Kolosov A.Ye., Sionina Ye.V., Filinyuk O.V., Voronkova O.V., Naslednikova I.O. The immune stressor effects of T-regulatory cells under infiltrative tuberculosis of lungs. Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2012, no. 4, pp. 26-29. (In Russ.)

13. Timbergen M.J.M., Smits R., Grünhagen D.J., Verhoef C., Sleijfer S., Wiemer E.A.C. Activated signaling pathways and targeted therapies in desmoid-type fibromatosis: A literature review. Front. Oncol., 2019, Vol. 9, 397. doi: 10.3389/fonc.2019.00397.