Функциональная характеристика промоторов генов противовоспалительных цитокинов IL-10 и TGF-b в клеточных моделях B-лимфоцитов

B-лимфоциты участвуют в развитии многих заболеваний, в том числе аутоиммунных, онкологических и инфекционных. В отличие от регуляторных Т-лимфоцитов, роль В-лимфоцитов в противовоспалительной регуляции иммунного ответа стала активно изучаться относительно недавно. Цитокины IL-10 и TGF-β являются одними из ключевых секретируемых факторов иммуносупрессии, поэтому изучение особенностей их транскрипционной регуляции в В-клетках представляется актуальной задачей.

Данная работа посвящена функциональной характеристике промоторных областей генов IL10 и TGFB1 в иммортализованных В-клеточных линиях, соответствующих разным стадиям развития В-лимфоцитов – Reh и Raji. Для этого мы идентифицировали области потенциальных промоторов генов IL10 и TGFB1, ориентируясь на эпигенетические признаки функциональных регуляторных областей, определяемых биофинформатическими методами анализа данных ChIP-Seq хроматиновых меток в CD19⁺ лимфоцитах. Мы изучили активность выбранных промоторов с помощью репортерного анализа в В-клетках. Дополнительно, мы функционально охарактеризовали однонуклеотидный полиморфизм rs1800469, который расположен в промоторе TGFB1 и ассоциирован с развитием колоректального рака, хронической обструктивной болезнью легких и риском радиационного фиброза. Активность промоторов IL10 и TGFB1 возрастала в модели про-В-клеток Reh и модели более зрелых В-лимфоцитов Raji после стимуляции форболовым эфиром, причем активность обоих промоторов была ниже в клетках линии Raji. Присутствие минорного аллеля однонуклеотидного полиморфизма rs1800469(A) приводило к повышению активности промотора гена TGFB1 в стимулированной клеточной линии Reh. Более высокая активность промоторов IL10 и TGFB1 в клетках острого лимфобластного лейкоза Reh может быть связана с характерным для этой патологии увеличением иммуносупрессии. Также возможно, что активация про-В-клеток Reh вызывает их дифференцировку в моноцитоподобные клетки, которые под аутокринным воздействием TGF-β и IL-10 могут поляризоваться в М2-макрофаги, продуцирующие противовоспалительные цитокины. М2-макрофаги могут функционировать в качестве опухоль-ассоциированных макрофагов, которые являются важным компонентом опухолевого микроокружения и способствуют развитию колоректального рака. Кроме того, повышенный уровень TGF-β в тканях повышает риски возникновения фиброза и снижает уровень воспаления при хронической обструктивной болезни легких.

1. Brum da Silva Nunes V., Kehl Dias C., Nathali Scholl J., Nedel Sant’Ana A., de Fraga Dias A., Granero Farias M., Alegretti A.P., Sosnoski M., Esteves Daudt L., Bohns Michalowski M., Oliveira Battastini A.M. Lymphocytes from B-acute lymphoblastic leukemia patients present differential regulation of the adenosinergic axis depending on risk stratification. Discov. Oncol., 2022, Vol. 13, no. 1, 143. doi: 10.1007/s12672-022-00602-1.

2. Celedon J.C., Lange C., Raby B.A., Litonjua A.A., Palmer L.J., DeMeo D.L., Reilly J.J., Kwiatkowski D.J., Chapman H.A., Laird N., Sylvia J.S. The transforming growth factor-β1 (TGFB1) gene is associated with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Hum. Mol. Genet., 2004, Vol. 13, no. 15, pp. 1649-1656.

3. Chekol Abebe E., Asmamaw Dejenie T., Mengie Ayele T., Dagnew Baye N., Agegnehu Teshome A., Tilahun Muche Z. The role of regulatory B cells in health and diseases: a systemic review. J. Inflamm. Res., 2021, Vol. 14, pp. 75-84.

4. Di Stefano A., Sangiorgi C., Gnemmi I., Casolari P., Brun P., Ricciardolo F.L., Contoli M., Papi A., Maniscalco P., Ruggeri P. Girbino G. TGF-β signaling pathways in different compartments of the lower airways of patients with stable COPD. Chest, 2018, Vol. 153, no. 4, pp. 851-862.

5. Frangogiannis, N.G., Transforming growth factor-β in tissue fibrosis. J. Exp. Med., 2020, Vol. 217, no. 3, e20190103. doi: 10.1084/jem.20190103.

6. Grossberg A.J., Lei X., Xu T., Shaitelman S.F., Hoffman K.E., Bloom E.S., Stauder M.C., Tereffe W., Schlembach P.J., Woodward W.A., Buchholz T.A. Association of transforming growth factor β polymorphism C-509T with radiation-induced fibrosis among patients with early-stage breast cancer: a secondary analysis of a randomized clinical trial. JAMA Oncol., 2018, Vol. 4, no. 12, pp. 1751-1757.

7. Hartmann T.N., Leick M., Ewers S., Diefenbacher A., Schraufstatter I., Honczarenko M., Burger M. Human B cells express the orphan chemokine receptor CRAM-A/B in a maturation-stage-dependent and CCL5-modulated manner. Immunology, 2008, Vol. 125 no. 2, pp. 252-262.

8. Hou S., Zhao Y., Chen J., Lin Y., Qi X. Tumor-associated macrophages in colorectal cancer metastasis: molecular insights and translational perspectives. J. Transl. Med., 2024, Vol. 22, no. 1, 62. doi: org/ 10.1186/s12967-024-04856-x.

9. Li M., Jiang P., Wei S., Wang J., Li, C., The role of macrophages-mediated communications among cell compositions of tumor microenvironment in cancer progression. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1113312. doi: 10.3389/fimmu.2023.1113312.

10. Patel B., Mohammad R.M., Blaustein J., Al-Katib A. Induced expression of a monocytoid B lymphocyte antigen phenotype on the REH cell line. Am. J. Hematol., 1990, Vol. 33, no. 3, pp. 153-159.

11. Stanilova S., Stanilov N., Julianov A., Manolova I., Miteva L. Transforming growth factor-β1 gene promoter509C/T polymorphism in association with expression affects colorectal cancer development and depends on gender. PloS One, 2018, Vol. 13, no. 8, e0201775. doi: 10.1371/journal.pone.0201775.

12. Uvarova A.N., Stasevich E.M., Ustiugova A.S., Mitkin N.A., Zheremyan E.A., Sheetikov S.A., Zornikova K.V., Bogolyubova A.V., Rubtsov M.A., Kulakovskiy I.V., Kuprash, D.V. rs71327024 Associated with COVID-19 hospitalization reduces CXCR6 promoter activity in Human CD4+ T cells via disruption of c-myb binding. Int. J. Mol. Sci., 2023, Vol. 24, no. 18, 13790. doi: 10.3390/ijms241813790.

13. Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Karamushka N.M., Uvarova A.N., Stasevich E.M., Bogolyubova A.V., Kuprash D.V., Korneev K.V. Breg-mediated immunoregulation in the skin. Int. J. Mol. Sci., 2024, Vol. 25, no. 1, 583. doi: 10.3390/ijms25010583.

14. Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Uvarova A.N., Karamushka N.M., Stasevich E.M., Gogoleva V.S., Bogolyubova A.V., Mitkin N.A., Kuprash D.V., Korneev, K.V. Differentially activated B cells develop regulatory phenotype and show varying immunosuppressive features: a comparative study. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1178445. doi: 10.3389/fimmu.2023.1178445.

15. Zheremyan E.A., Ustiugova A.S., Radko A.I., Stasevich E.M., Uvarova A.N., Mitkin N.A., Kuprash D.V., Korneev K.V. Novel potential mechanisms of regulatory B cell-mediated immunosuppression. Biochemistry (Moscow), 2023, Vol. 88, no. 1, pp. 13-21.