Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ КООПЕРАТИВНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ FOXP3, GATA-3, РАХ -5 ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

https://doi.org/10.15789/1563-0625-2013-4-303-312

Полный текст:

Аннотация

Резюме. В настоящем обзоре подробно рассматривается функциональная роль транскрипционных факторов лимфоцитов Foxp3, GATA-3, РАХ-5 и их кооперативных взаимодействий. Преобладание одного из данных факторов приводит к выработке соответствующих цитокинов Т- и В-лимфоцитами и последующему изменению их функций, что приводит к развитию определенного типа воспаления и характерной симптоматики. Изучение FохP3, GATA-3 и РАХ-5 важно для понимания патогенетических механизмов различных патологических процессов, в частности воспалительных заболеваний легких (бронхиальной астмы), поиска и разработки новых методов лечения этих патологий. Несмотря на внимание к этому вопросу во многих странах, до сих пор нет однозначного мнения о механизмах кооперативных взаимодействий транскрипционных факторов FохP3, GATA-3 и РАХ-5. В статье излагаются современные, порой диаметрально противоположные, взгляды на данную проблему. В частности, подробно освещается регуляция экспрессии FохP3, межмолекулярные взаимодействия, влияющие на выработку РАХ-5, а также рассматриваются возможные косвенные взаимодействия этих транскрипционных факторов через реализацию функций GATA-3 и STAT6.

Об авторах

В. Н. Минеев
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Санкт-Петербург
Россия

д.м.н., профессор кафедры госпитальной терапии имени академика М.В. Черноруцкого



Л. Н. Сорокина
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Санкт-Петербург
Россия

д.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии имени академика М.В. Черноруцкого



А. В. Еремеева
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Санкт-Петербург СПбГБУЗ «Городская поликлиника № 109»
Россия

аспирант кафедры госпитальной терапии имени академика М.В. Черноруцкого

врач-терапевт

192284, Россия, Санкт-Петербург, Дунайский пр., 48, к. 1, кв. 243. Тел.: 8 (812) 772-23-67



М. А. Нёма
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Санкт-Петербург
Россия

аспирант кафедры госпитальной терапии имени академика М.В. Черноруцкого



А. С. Беденко
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Санкт-Петербург
Россия
студентка 5 курса


Список литературы

1. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Экспрессия STAT6 в лимфоцитах периферической крови у больных бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. – 2007. – Т. 9, № 4-5. – С. 405-410. Mineev V.N., Sorokina L.N. Ekspressiya STAT6 v limfotsitakh perifericheskoy krovi u bol`nykh bronkhial`noy astmoy // [STAT6 expression in asthmatic peripheral lymphocytes]. Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology, 2007, vol. 9, no. 4-5, pp. 405-410.

2. Минеев В.Н., Сорокина, Л.Н., Нёма М.А. Влияние IL4 на активность транскрипционного фактора STAT6 в лимфоцитах периферической крови больных бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. – 2009. – Т. 11, № 2-3. – С. 177-184. Mineev V.N., Sorokina, L.N., Nioma M.A. Vliyanie IL4 na aktivnost` transkriptsionnogo faktora STAT6 v limfotsitakh perifericheskoy krovi bol`nykh bronkhial`noy astmoy [IL4 impacts on STAT6 activity in asthmatic peripheral lymphocytes]. Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology, 2009, vol. 11, no. 2-3, pp. 177-184.

3. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Нёма М.А., Иванов В.А., Липкин Г.И. Роль транскрипционного фактора PAX-5 в патогенезе бронхиальной астмы // Медицинская иммунология. – 2012. – T. 14, № 4-5. – С. 347-352. Mineev V.N., Sorokina L.N., Nyoma M.A., Ivanov V.A., Lipkin G.I. Rol` transkriptsionnogo faktora PAX-5 v patogeneze bronkhial`noy astmy [Transcriptional factor PAX-5 in bronchial asthma pathogenesis]. Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology, 2012, vol. 14, no. 4-5, pp. 347-352.

4. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Нёма М.А., Трофимов В.И. Экспрессия транскрипционного фактора GATA-3 в лимфоцитах периферической крови больных бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. – 2010. – Т. 12, № 1-2. – C. 21-28. Mineev V.N., Sorokina L.N., Nioma M.A., Trofimov V.N. Ekspressiya transkriptsionnogo faktora GATA-3 v limfotsitakh perifericheskoy krovi bol`nykh bronkhial`noy astmoy [GATA-3 expression in asthmatic peripheral lymphocytes]. Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology, 2010, vol. 12, no. 1-2, pp. 21-28.

5. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Нёма М.А., Иванов В.А., Липкин Г.И. Роль транскрипционного фактора PAX-5 в иммунологических процессах // Медицинская иммунология. – 2011. – Т. 13, № 6. – С. 569-580. Mineev V.N., Sorokina L.N., Nioma M.A., Ivanov V.A., Lipkin G.I. Rol` transkriptsionnogo faktora PAX-5 v immunologicheskikh protsessakh [Transcriptional factor PAX-5 in immunological processes pathogenesis]. Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology, 2011, vol. 13, no. 6, pp. 569-580.

6. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Трофимов В.И. Фундаментальные и клинические аспекты JAKSTAT-сигнализации. – СПб.: ВВМ, 2010. – 120 с. Mineev V.N., Sorokina L.N., Trofimov V.N. Fundamental`nye i klinicheskie aspekty JAK-STAT-signalizatsii [JAK-STAT signaling pathway]. St. Petersburg, VVM, 2010. 120 p.

7. Akdis M., Verhagen J., Taylor A., Karamloo F., Karagiannidis C., Crameri R., Thunberg S., Deniz G., Valenta R., Fiebig H., Kegel C., Disch R., Schmidt-Weber C.B., Blaser K., Akdis C.A. Immune responses in healthy and allergic individuals are characterized by a fine balance between allergen-specific T regulatory 1 and T helper 2 cells. J. Exp. Med., 2004, vol. 199, no. 11, pp. 1567-1575.

8. Amin N.M., Shi H., Liu J. The FoxF/FoxC factor LET-381 directly regulates both cell fate specification and cell differentiation in C. elegans mesoderm development. Development, 2010, vol. 137, iss. 9, pp. 1451-1460.

9. Bacchetta R., Gambineri E., Roncarolo M.G. Role of regulatory T cells and FoxP3 in human diseases, Allergy Clin. Immunol., 2007, vol. 120, iss. 2, pp. 227-235.

10. Barberis A., Widenhorn K., Vitelli L., Busslinger M. A novel B-cell lineage-specific transcription factor present at early but not late stages of differentiation. Genes Dev., 1990, vol. 4, no. 5, pp. 849-859.

11. Bellinghausen I., Klostermann B., Knop J., Saloga J. Human CD4+CD25+ T cells derived from the majority of atopic donors are able to suppress Th1 and Th2 cytokine production. J. Allergy Clin. Immunol., 2003, vol. 111, iss. 4, pp. 862-868.

12. Bopp T., Palmetshofer A., Serfling E., Heib V., Schmitt S., Richter C., Klein M., Schild H., Schmitt E., Stassen M. NFATc2 and NFATc3 transcription factors play a crucial role in suppression of CD4+ T lymphocytes by CD4+ CD25+ regulatory T cells. J. Exp. Med., 2005, vol. 201, no. 2, pp. 181-187.

13. Busslinger M. Transcriptional control of early B cell development. Annu. Rev. Immunol., 2004, vol. 22, pp. 55-79.

14. Camperio C., Caristi S., Fanelli G., Soligo M., Del Porto P., Piccolella E. Forkhead transcription factor FoxP3 upregulates CD25 expression through cooperation with RelA/NF-kB. PLoS One, 2012, vol. 7, no. 10.

15. Caramalho I., Lopes-Carvalho T., Ostler D., Zelenay S., Haury M., Demengeot J. Regulatory T cells selectively express Toll-like receptors and are activated by lipopolysaccharide. J. Exp. Med., 2003, vol. 197, no. 4, pp. 403-411.

16. Cavalcanti E., Gigante M., Mancini V., Battaglia M., Ditonno P., Capobianco C., Cincione R.I., Selvaggi F.P., Herr W., Storkus W.J., Gesualdo L., Ranieri E. JAK3/STAT5/6 Pathway Alterations Are Associated with Immune Deviation in CD8+T Cells in Renal Cell Carcinoma. J. Biomed. Biotechnol., 2010, vol. 2010, article ID 935764, p. 13.

17. Chen W., Jin W., Hardegen N., Lei K., Li L., Marinos N., McGrady G., Wahl S.M. Conversion of peripheral CD4+CD25- naive T cells to CD4+CD25+ regulatory T cells by TGF-β induction of transcription factor FoxP3. J. Exp. Med., 2003, vol. 198, no. 12, pp. 1875-1886.

18. Cheng G., Yu A., Dee M.J., Malek T.R. IL-2R signaling is essential for functional maturation of regulatory T cells during thymic development. J. Immunol., 2013, vol. 190, no. 4, pp. 1567-1575.

19. Cheng G., Yu A., Malek T.R. T cell tolerance and the multi-functional role of IL-2R signaling in T regulatory cells. Immunol. Rev., 2011, vol. 241, iss. 1, pp. 63-76.

20. Christodoulopoulos P., Cameron L., Nakamura Y., Lemi re C., Muro S., Dugas M., Boulet L.P., Laviolette M., Olivenstein R., Hamid Q. Th2 cytokine–associated transcription factors in atopic and nonatopic asthma: evidence for differential signal transducer and activator of transcription 6 expression. J. Allergy Clin. Immunol., 2001., vol. 107, no. 4, pp. 586-591.

21. Farrar D.J., Asnagli H., Murphy K.M. T helper subset development: roles of instruction, selection, and transcription. J. Clin. Invest., 2002, vol. 109, iss. 4, pp. 431-435.

22. Faustino L., Mucida D., Keller A.C., Demengeot J., Bortoluci K., Sardinha L.R., Takenaka M.K., Basso A.S., Caetano Faria A.M., Russo M. Regulatory T cells accumulate in the lung allergic inflammation and efficiently suppress T cell proliferation but not Th2 cytokine production. Clinical and developmental immunology, 2012, vol. 2012, article ID 721817, p. 13.

23. Fyhrquist N., Lehtim ki S., Lahl K., Savinko T., Lappetel inen A.M., Sparwasser T., Wolff H., Lauerma A., Alenius H. FoxP3+ cells control Th2 responses in a murine model of atopic dermatitis. J. Invest. Dermatol., 2012, vol. 132, iss. 6, pp. 1672-1680.

24. Girtsman T., Jaffar Z., Ferrini M., Shaw P., Roberts K. Natural FoxP3+ regulatory T cells inhibit Th2 polarization but are biased toward suppression of Th17-driven lung inflammation. J. Leukoc. Biol., 2010, vol. 88, no. 3, pp. 537-546.

25. Gonda H., Sugai M., Nambu Y., Katakai T., Agata Y., Mori K.J., Yokota Y., Shimizu A. The balance between Pax5 and Id2 activities is the key to AID gene expression. J. Exp. Med. 2003, vol. 198, no. 9, pp. 1427-1437.

26. Isajevs S., Taivans I., Strazda G., Kopeika U., Bukovskis M., Gordjusina V., Kratovska A. Decreased FoxP3+ expression in small airways of smokers with COPD. Eur. Respir. J., 2009, vol. 33, iss. 1, pp. 61-67.

27. Jaffar Z., Ferrini M.E., Girtsman T.A., Roberts K. Antigen-specific Treg regulate Th17-mediated lung neutrophilic inflammation, B cell recruitment and polymeric IgA and IgM levels in the airways. Eur. J. Immunol., 2009, vol. 39, iss. 12, pp. 3307-3314.

28. Kaufmann E., Knochel W. Five years on the wings of fork head. Mech. Dev., 1996, vol. 57, iss. 1, pp. 3-20.

29. Lai C.S., Fisher S.E., Hurst J.A., Vargha-Khadem F., Monaco A.P. A forkhead-domain gene is mutated in a severe speech and language disorder. Nature, 2001, vol. 413, no. 6855, pp. 519-523.

30. Lee J.H., Yu H.H., Wang L.C., Lin Y.-T., Chiang B.-L. The levels of CD4+CD25+ regulatory T cells in paediatric patients with allergic rhinitis and bronchial asthma. Clin. Exp. Immunol., 2007, vol. 148, iss. 1, pp. 53-63.

31. Liu F., Liu J., Weng D., Chen Y., Song L., He Q., Chen J. CD4+CD25+FoxP3+ regulatory T cells depletion may attenuate the development of silica-induced lung fibrosis in mice. PLoS One, 2010, vol. 5, no. 11.

32. Lu M.M., Li S., Yang H., Morrisey E.E. FoxP4: a novel member of the FoxP subfamily of winged-helix genes co-expressed with FoxP1 and FoxP2 in pulmonary and gut tissues. Mech. Dev., 2002, vol. 119, suppl. 1, pp. 197-202.

33. Maggi E., Cosmi L., Liotta F., Romagnani P., Romagnani S., Annunziato F. Thymic regulatory T cells. Autoimmun. Rev., 2005, vol. 4, iss. 8, pp. 579-586.

34. Mantel P.Y., Kuipers H., Boyman O., Rhyner C., Ouaked N., Ruckert B., Karagiannidis C., Lambrecht B.N., Hendriks R.W., Crameri R., Akdis C.A., Blaser K., Schmidt-Weber C.B. GATA3-driven Th2 responses inhibit TGF-β1–induced FoxP3 expression and the formation of regulatory T cells. PLoS Biol., 2007, vol. 5, no. 12.

35. Maruyama T., Li J., Vaque J.P., Konkel J.E., Wang W., Zhang B., Zhang P., Zamarron B.F., Yu D., Wu Y., Zhuang Y., Gutkind J.S., Chen W. Control of the differentiation of regulatory T cells and Th17 cells by the DNAbinding inhibitor Id3. Nat. Immunol., 2011, vol. 12, no. 1, pp. 86-95.

36. Merluzzi S., Moretti M., Altamura S., Zwollo P., Sigvardsson M., Vitale G., Pucillo C. CD40 stimulation Induces Pax5/BSAP and EBF activation through a APE/Ref-1-dependent redox mechanism. J. Biol. Chem., 2004, vol. 279, no. 3, pp. 1777-1786.

37. Messina J.L., Fenstermacher D.A., Eschrich S., Qu X., Berglund A.E., Lloyd M.C., Schell M.J., Sondak V.K., Weber J.S., Mule J.J. 12-chemokine gene signature identifies lymph node-like structures in melanoma: potential for patient selection for immunotherapy? Sci. Rep., 2012, vol. 2, no. 765.

38. Neill D.R., Fernandes V.E., Wisby L., Haynes A.R., Ferreira D.M., Laher A., Strickland N., Gordon S.B., Denny P., Kadioglu A., Andrew P.W. T regulatory cells control susceptibility to invasive pneumococcal pneumonia in mice. PLoS Pathog., 2012, vol. 8, no. 4.

39. Nishimura E., Sakihama T., Setoguchi R., Tanaka K., Sakaguchi S. Induction of antigen-specific immunologic tolerance by in vivo and in vitro antigen-specific expansion of naturally arising FoxP3+CD25+CD4+ regulatory T cells. Int. Immunol., 2004, vol. 16, iss. 8, pp. 1189-1201.

40. Oh H.K., Sin J.-I., Choi J., Park S. H., Lee T.S., Choi Y.S. Overexpression of CD73 in epithelial ovarian carcinoma is associated with better prognosis, lower stage, better differentiation and lower regulatory T cell infiltration. J. Gynecol. Oncol., 2012, vol. 23, no. 4, pp. 274-281.

41. Oppezzo P., Dumas G., Lalanne A.I., Payelle-Brogard B., Magnac C., Pritsch O., Dighiero G., Vuillier F. Different isoforms of BSAP regulate expression of AID in normal and chronic lymphocytic leukemia B cells. Blood, 2005, vol. 105, no. 6, pp. 2495-2503.

42. Owen C.J., Jennings C.E., Imrie H., Lachaux A., Bridges N.A., Cheetham T.M., Pearce S.H.S. FoxP3 forkhead domain mutation and regulatory T cells in the IPEX syndrome. N. Engl. J. Med., 2009, vol. 361, iss. 17, pp. 1710-1713.

43. Pasare C., Medzhitov R. Toll-dependent control mechanisms of CD4 T cell activation. Immunity, 2004, vol. 21, iss. 5, pp. 733-741.

44. Pisarska M.D., Kuo F.-T., Tang D., Zarrini P., Khan S., Ketefian A. Expression of forkhead transcription factors in human granulosa cells. Fertility and Sterility, 2009, vol. 91, iss. 4, pp. 1392-1394.

45. Plumb J., Smyth L.J., Adams H.R., Vestbo J., Bentley A., Singh S.D. Increased T-regulatory cells within lymphocyte follicles in moderate COPD. J. Eur. Respir., 2009, vol. 34, no. 1, pp. 89-94.

46. Roach J.C., Glusman G., Rowen L., Rowen L., Kaur A., Purcell M.K., Smith K.D., Hood L.E., Aderem A. The evolution of vertebrate Toll-like receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2005, vol. 102, no. 27, pp. 9577-9582.

47. Roberts E.C., Deed R.W., Inoue T., Norton J.D., Sharrocks A.D. Id helix-loop-helix proteins antagonize Pax transcription factor activity by inhibiting DNA binding. Molecular and cellular biology, 2001, vol. 21, no. 2, pp. 524-533.

48. Schwarzer A., Wolf B., Fisher J.L., Schwaab T., Olek S., Baron U., Tomlinson C.R., Seigne J.D., Crosby N.A., Gui J., Hampton T.H., Fadul C.E., Heaney J.A., Ernstoff M.S. Regulatory T-cells and associated pathways in metastatic renal cell carcinoma (mRCC) patients undergoing DC-vaccination and cytokine-therapy. PLoS One, 2012, vol. 7, no. 10.

49. Shirasaki H., Kanaizumi E., Seki N., Himi T. Correlation of local FoxP3-expressing T cells and Th1-Th2 balance in perennial allergic nasal mucosa. International Journal of Otolaryngology, 2011, vol. 2011, article ID 259867, p. 6.

50. Smith E.L., Finney H.M., Nesbitt A.M., Ramsdell F., Robinson M.K. Splice variants of human FoxP3 are functional inhibitors of human CD4+ T-cell activation. Immunology, 2006, vol. 119, pp. 203-211.

51. Smyth L., Starkey C., Vestbo J., Singh D. CD4-regulatory cells in COPD patients. Chest, 2007, vol. 132, no. 1, pp. 156-163.

52. Tuovinen H., Salminen J.T., Arstila T.P. Most human thymic and peripheral blood CD4+CD25+ regulatory T cells express two T-cell receptors. Blood, 2006, vol. 108, no. 13, pp. 4063-4067.

53. Urbanek P., Wang Z.-Q., Fetka I., Wagner E.F., Busslinger M. Complete block of early B cell differentiation and altered patterning of the posterior midbrain in mice lacking Pax5/BSAP. Cell, 1994, vol. 79, pp. 901-912.

54. Vaidya B., P earce S. The emerging role of the CTLA-4 gene in autoimmune endocrinopathies. Eur. J. Endocrinol., 2004, vol. 150, iss. 5, pp. 619-626.

55. Vale-Pereira S., Todo-Bom A., Geraldes L., Geraldes L., Schmidt-Weber C., Akdis C.A., Mota-Pinto A. FoxP3, GATA-3 and T-bet expression in elderly asthma. Clin. Exp. Allergy, 2011, vol. 41, iss. 4, pp. 490-496.

56. Visan I.A. The CD23 receptor-regulation of expression and signal transduction: Dissertation zur Erlangung des naturwissenschaftlichen Doktorgrades / Bayerische Julius-Maximilian Universit t W rzburg vorgelegt von. W rzburg, 2003, p. 22.

57. Wang Z., Hong J., Sun W., Xu G., Li N., Chen X., Liu A., Xu L., Sun B., Zhang J.Z. Role of IFN-gamma in induction of FoxP3+ and conversion of CD4+CD25- T cells to CD4+ Tregs. J. Clin. Invest., 2006, vol. 116, iss. 9, pp. 2434-2441.

58. Wang B., Weidenfeld J., Lu M.M., Maika S., Kuziel W.A., Morrisey E.E., Tucker P.W. FoxP1 regulates cardiac outflow tract, endocardial cushion morphogenesis and myocyte proliferation and maturation. Development, 2004, vol. 131, iss. 18, pp. 4477-4487.

59. Wu Y., Borde M., Heissmeyer V., Feuerer M., Lapan A.D., Stroud J.C., Bates D.L., Guo L., Han A., Ziegler S.F., Mathis D., Benoist C., Chen L., Rao A. FoxP3 controls regulatory T cell function through cooperation with NFAT. Cell, 2006, vol. 126, iss. 2, pp. 375-387.

60. Yagi H., Nomura T., Nakamura K., Yamazaki S., Kitawaki T., Hori S., Maeda M., Onodera M., Uchiyama T., Fujii S., Sakaguchi S. Crucial role of FoxP3 in the development and function of human CD25+CD4+ regulatory T cells. Int. Immunol., 2004, vol. 16, no. 11, pp. 1643-1656.

61. Yamada T., Tongu M., Goda K., Aoi N., Morikura I., Fuchiwaki T., Kawauchi H. Sublingual immunotherapy induces regulatory function of IL-10-expressing CD4+CD25+FoxP3+ T cells of cervical lymph nodes in murine allergic rhinitis model. J. Allergy, 2012, vol. 2012, article ID 490905, p. 11.

62. Yang L., Ma Q.L., Yao W., Zhang Q., Chen H., Wang G., Wang C. Relationship between the anti-inflammatory properties of salmeterol/fluticasone and the expression of CD4+CD25+FoxP3+ regulatory T cells in COPD. Respir. Res., 2011, vol. 12, p. 142.

63. Zheng Y., Josefowicz S., Chaudhry A., Peng X.P., Forbush K., Rudensky A.Y. Role of conserved non-coding DNA elements in the FoxP3 gene in regulatory T-cell fate. Nature, 2010, vol. 463, no. 7282, pp. 808-812.


Для цитирования:


Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Еремеева А.В., Нёма М.А., Беденко А.С. ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ КООПЕРАТИВНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ FOXP3, GATA-3, РАХ -5 ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ. Медицинская иммунология. 2013;15(4):303-312. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2013-4-303-312

For citation:


Mineev V.N., Sorokina L.N., Eremeeva A.V., Nyoma M.A., Bedenko A.S. TRANSCRIPTIONAL FA CTORS FOXP3, GATA-3, PAX-5 AND THEIR COOPERAT IVE INTERACTIONS IN BRONCHIAL ASTHMA. Medical Immunology (Russia). 2013;15(4):303-312. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/1563-0625-2013-4-303-312

Просмотров: 440


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)