Плеотропные иммуномодулирующие эффекты пептида Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine на различные субпопуляции нейтрофильных гранулоцитов и их фенотип у пациентов с COVID-19 в экспериментальной системе in vitro

Ключевая роль нейтрофильных гранулоцитов (НГ) в патогенезе COVID-19 делает их новыми мишенями для таргетных терапевтических подходов с возможностью влияния на течение и исход болезни, восстановление негативных изменений фенотипа и функций НГ. Наиболее перспективными в лечении COVID-19 являются синтетические пептиды или полипептидные комплексы с физиологическим механизмом действия. Цель – выявить эффекты влияния гексапептида (ГП) – Arginyl-alpha-Aspartyl-Lysyl-Valyl-Tyrosyl-Arginine на фенотип функционально-значимых субпопуляций НГ при среднетяжелой форме COVID-19.

Обследованы пациенты 61 (57-71) года (n = 45) в остром периоде COVID-19 – группа исследования 1 (ГИ1). Кровь пациентов ГИ1 инкубировали in vitro с ГП (10⁶ г/л, 60 мин, Т 37 °С) – группа исследования 2 (ГИ2). Оценивали количество НГ субпопуляций CD16⁺IFNα/βR1⁺CD119⁺, CD16⁺IFNα/βR1⁺CD119^- , CD16⁺IFNα/βR1⁺CD119⁺, CD64^- CD16⁺CD32⁺CD11b⁺, CD64⁺CD16⁺CD32⁺CD11b⁺ и фенотип по интенсивности флюоресценции (MFI) (FC 500, Beckman Coulter, США); фагоцитарную активность НГ до и после инкубации с ГП. Группа сравнения (ГС) – 22 добровольца 58 (57-70) лет, обследованных в доковидный период.

Выявлены однонаправленные эффекты ГП in vitro, способствующие восстановлению фенотипа субпопуляций CD16⁺IFNα/βR1^- CD119⁺НГ и CD16⁺IFNα/βR1⁺CD119^- НГ до показателей ГС. Показано снижение MFI СD16 (p < 0,05) в обеих субпопуляциях; MFI СD119 (p < 0,05) в субпопуляции CD16⁺IFNα/βR1^- CD119⁺НГ и MFI IFNα/βR1 рецепторов в субпопуляции CD16⁺IFNα/βR1⁺CD119^- НГ. Эффекты влияния ГП на фенотип субпопуляций CD16⁺IFNα/βR1⁺CD119⁺НГ в 76% случаев проявлялись снижением MFI CD16 (p < 0,05) и повышением MFI IFNα/βR1 и СD119 (p1, 2 < 0,05), а в 24% случаев уменьшением MFI IFNα/βR1 (p < 0,05). Под влиянием ГП in vitro установлено ремоделирование фенотипов субпопуляций НГ CD64^- CD16⁺CD32⁺CD11b⁺ и CD64⁺CD16⁺CD32⁺CD11b⁺, отвечающих за эффекторные функции, от гиперактивированных до нормальных. Изменялся фенотип НГ в субпопуляции CD64^- CD16⁺CD32⁺CD11b⁺ – отмечалось снижение MFI CD16 и CD11b до показателей ГС (p_{1, 2} < 0,05). Наблюдалась уменьшение количества CD64⁺CD16⁺CD32⁺CD11b⁺НГ, со сниженным MFI CD16 (p_{1, 2} > 0,05). Восстановление фенотипа НГ, трансформированного при COVID-19, под влиянием ГП приводило и к нормализации фагоцитарной функции.

Положительные эффекты влияния ГП in vitro на фенотипы субпопуляций, участвующих в противовирусной защите, и функции НГ при COVID-19 открывают перспективы для создания новых методов иммунотерапии с включением гексапептида для восстановления дисфункций НГ.

1. Afeltra A., Galeazzi M., Basso P., Pietrucci A., de Pità O., Ferri G.M., Porzio F., Bonomo L. Immune imbalance in the synovial fluid of rheumatoid arthritis patients: Effects of intra-articular injection of thymopentin. J. Boil. Regul. Homeost. Agents, 1991, Vol. 5, pp. 71-75.

2. Cicco S., Cicco G., Racanelli V., Vacca A. Neutrophil extracellular traps (NETs) and damage-associated molecular patterns (DAMPs): Two potential targets for COVID-19 treatment. Mediators Inflamm., 2020, Vol. 2020, 7527953. doi: 10.1155/2020/7527953.

3. Khavinson V., Linkova N., Dyatlova A., Kuznik B., Umnov R. Peptides: prospects for use in the treatment of COVID-19. Molecules, 2020, Vol. 25, no. 19, 4389. doi: 10.3390/molecules25194389.

4. Liu Y., Zhou X., Liu X., Jiang X. The immunology and immunotherapy for COVID-19. Expert Rev. Mol. Med., 2021. Vol. 23, e24. doi: 10.1017/erm.2021.30.

5. Markova T.P., Chuvirov D.G. Immunotherapy with imunofan to the treatment of children with recurrent respiratory deseasis and mycoplasma pneumoniae infection. Effective Pharmacotherapy, 2022. Vol. 18, no. 12, pp. 12-18. (In Russ.)

6. Masso-Silva J., Moshensky A., Lam M., Odish M., Patel A., Xu L., Hansen E., Trescott S., Nguyen C., Kim R., Perofsky K., Perera S., Ma L., Pham J., Rolfsen M., Olay J., Shin J., Dan J.M., Abbott R. K., Ramirez S., Alexander T.H., Lin G.Y., Fuentes A.L., Advani I., Gunge D., Pretorius V., Malhotra A., Sun X., Duran J., Hepokoski M.,. Crotty Sh., Coufal N.G., Meier A., Crotty A.L.E. Increased peripheral blood neutrophil activation phenotypes and neutrophil extracellular trap formation in critically Ill coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients: A case series and review of the literature. Clin. Infect. Dis., 2022, Vol. 74. pp. 479-489.

7. McKenna E., Wubben R., Isaza-Correa J.M., Melo A.M., Mhaonaigh A.U., Conlon N., O’Donnell J.S., Ní Cheallaigh C., Hurley T., Stevenson N.J., Little M.A., Molloy E.J. Neutrophils in COVID-19: Not Innocent Bystanders. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 864387. doi: 10.3389/fimmu.2022.864387.

8. Nesterova I.V., Chudilova G.A., Chapurina V.N., Kovaleva S.V., Teterin Yu.V., Barova N.K., Lyagusha D.E., Tarakanov V.A. Clinical and immunological efficacy of immunotherapeutic program after surgical treatment of children with various forms of acute peritonitis. Medical Immunology (Russia), 2022, Vol 24, no. 3, pp. 553-572. doi: 10.15789/1563-0625-CAI-2470.

9. Nesterova I.V., Khaidukov S.V., Nguyen T.D.L., Ronzhina A.N. Influences of hexapeptide arginyl-alphaaspartil-lizil-valyl-tyrosil-arginin on the transformed phenotype of neutrophilic granulotsites of healthy persons in the experimental system in vitro. Russian Journal of Immunology, 2017, Vol. 11 (20), no. 2, pp. 176-179.

10. Ruan Q., Yang K., Wang W., Jiang L., Song J. Clinical predictors of mortality due to COVID-19 based on an analysis of data of 150 patients from Wuhan, China. Intensive Care Med., 2020, Vol. 46, no. 5, pp. 846-848.

11. Solmajer T. Design of a novel thymopoietin analogue based on conformational analyses. Drug Des. Deliv., 1990, Vol. 6, pp. 213-221.

12. Stegelmeier A.A., Darzianiazizi M., Hanada K., Sharif S., Wootton S.K., Bridle B.W., Karimi K. Type I interferon-mediated regulation of antiviral capabilities of neutrophils. Int. J. Mol. Sci., 2021, Vol. 22, 4726. doi: 10.3390/ijms22094726.

13. Wang Q., Zhao Y., Chen X., Hong A. Virtual screening of approved clinic drugs with main protease (3CLpro) reveals potential inhibitory effects on SARS-CoV-2. J. Biomol. Struct. Dyn., 2020, Vol. 40, no. 2, pp. 685-695.