T ჰელპერების სუბპოპულაციები და შრატის ციტოკინები რევმატოიდული ართრიტის პათოგენეზში
DOI:
https://doi.org/10.52340/jecm.2022.06.05.05საკვანძო სიტყვები:
Rheumatoid arthritis, Th1, Treg, CD4 CD39 cells, IL-6, IL-10, IL-4, IL-17, IL-21, TNF- and TGF-1ანოტაცია
რევმატოიდული ართრიტი სისტემური ანთებითი დაავადებაა. ის ხასიათდება ხრტილის და ძვლის დაზიანებით, რაც სახსრის ფუნქციის დარღვევას იწვევს. დროთა განმავლობაში, შესაძლოა მულტიორგანული: ფილტვის, გულის და თირკმლის დაზიანებები განვითარდეს. დაავადების დაწყებაში, სისტემური აქტიური ფაზის დროს, ასევე მკურნალობის შემდეგ უფრო ლოკალურ არააქტიურ ფაზაში გადასვლის დროს, იმუნური და სტრომის უჯრედების, ამ უჯრედების მიერ წარმოქმნილი ციტოკინებისა და ქემოკინების რთული ქსელი მონაწილეობს. რევმატოიდული არტრიტის მქონე პაციენტების პერიფერიული სისხლის Th1, Th17, Tregs და CD4+CD39+ უჯრედების და პრო- და ანტიანთებითი ციტოკინების პროფილის შეფასება მოხდა 47 პაციენტსა და 20 ჯანმრთელ ინდივიდში. რევმატოიდული ართრიტის მქონე პაციენტები დაიყო ორ ჯგუფად: აქტიური და არააქტიური ართრიტი. მოცირკულირე Th1, Th17, Tregs და CD4+CD39+ უჯრედების სიხშირის განისაზღვრა ციტოფლუორომეტრიის საშუალებით. შრატში ციტოკინების IL-6, IL-10, IL-4, IL-17, TNF-a და TGF-b1 დონე განისაზღვრა იმუნოფერმენტული მეთოდით. აქტიური რევმატოიდული ართრიტის ჯგუფში Th1 და Th17 უჯრედების სიხშირე იზრდებოდა, მაშინ როცა Tregs სიხშირე, უცვლელი იყო ართრიტის ჯგუფებში. CD39 მარკერი სარწმუნოდ დაქვეითდა აქტიურ ჯგუფში, არააქტიურ და კონტროლის ჯგუფებთან შედარებით. თანდაყოლილი იმუნური სისტემის ციტოკინები: IL-6 და TNF-a სარწმუნოდ გაზრდილია აქტიური ართრიტის ჯგუფში, მაშინ როცა შრატში IL-17/IL-21 ციტოკინების კონცენტრაციის მიხედვით ეს ჯგუფი ერთგვაროვანი არ არის. ანტიანთებითი ციტოკინები: TGF-b და IL-4 დაქვეითებულია აქტიური ართრიტის ჯგუფში კონტროლთან შედარებით.კვლევა აჩვენებს, რომ რევმატოიდული ართრიტის განვითარება ასოცირებულია შრატის პრო- და ანტიანთებითი ციტოკინების ცვლილებებთან, რაც გავლენას ახდენს T ჰელპერების სუბპოპულაციების ბალანსზე და ახალი თერაპიული შესაძლებლობების ფანჯარას ხსნის.
Downloads
წყაროები
Nistala K, Wedderburn LR. Th17 and regulatory T cells: rebalancing pro- and anti-inflammatory forces in autoimmune arthritis // Rheumatology, vol.48, pp.602–6, 2009.
Liu J, Hong X, Lin D, et al. Artesunate influences Th17/Treg lymphocyte balance by modulating Treg apoptosis and Th17 proliferation in a murine model of rheumatoid arthritis // J. Experimental and Therapeutic Medicine, vol.13, no.5, pp.2267-2273, 2017.
Gerli R, Bistoni O, Russano A, Fiorucci S, Borgato L, Cesarotti ME, Lunardi C. In vivo activated T cells in rheumatoid synovitis. Analysis of Th1- and Th2-type cytokine production at clonal level in different stages of disease // Clin Exp Immunol vol.29, pp.549-555, 2002.
Morita Y, Yamamura M, Nishida K, Harada S, Okamoto H, Inoue H, et al. Expression of interleukin-12 in synovial tissue from patients with rheumatoid arthritis // Arthritis Rheum., vol.41 pp.306–14, 1998, doi: 10.1002/1529- 0131(199802)41:2<306:AID-ART15>3.0.CO;2-4.
Gracie JA, Forsey RJ, Chan WL, Gilmour A, Leung BP, Greer MR, et al. A proinflammatory role for IL-18 in rheumatoid arthritis // J Clin Invest., Vol.104, pp.1393–401, 1999, doi: 10.1172/JCI7317.
Sallusto F, Lenig D, Mackay CR, Lanzavecchia A. Flexible programs of chemokine receptor expression on human polarized T helper 1 and 2 lymphocytes // J Exp Med., vol.187, pp.875–83, 1998.
DiFusco D., Izzo R., Figliuzzi M.M. Pallone F., Monteleone G. IL-21 as a therapeutic target in inflammatory disorders // Ex Opin. Ther. Targets, vol.18, pp.1329-1338, 2014.
Sato K., Suematsu A., Okamoto K., Yamaguchi A., Morishita Y., Kadono Y., Tanaka S., Kodama T., Akira S., Iwakura Y., et al. Th17 functions as an osteoclastogenic helper T cell subset that links T cell activation and bone destruction//J. Exp. Med., vol.203, pp.2673–2682, 2006, doi: 10.1084/jem.20061775.
Komatsu N., Okamoto K., Sawa S., Nakashima T., Oh-hora M., Kodama T., Tanaka S., Bluestone J.A., Takayanagi H. Pathogenic conversion of Foxp3+ T cells into TH17 cells in autoimmune arthritis // Nat. Med., vol.20, pp.62–68, 2014, doi: 10.1038/nm.3432.
Yago T., Nanke Y., Ichikawa N., Kobashigawa T., Mogi M., Kamatani N., Kotake S. IL-17 induces osteoclastogenesis from human monocytes alone in the absence of osteoblasts, which is potently inhibited by anti-TNF-alpha antibody: A novel mechanism of osteoclastogenesis by IL-17 // J. Cell. Biochem., vol.108, pp.947–955, 2009, doi: 10.1002/jcb.22326.
Yao Z., Painter S.L., Fanslow W.C., Ulrich D., Macduff B.M., Spriggs M.K., Armitage R.J. Human IL-17: A novel cytokine derived from T cells // J. Immunol., vol.155, pp.5483–5486, 1995.
Jovanovic D.V., DiBattista J.A., Martel-Pelletier J., et al. IL-17 stimulates the production and expression of proinflammatory cytokines, IL-1β and TNFα, by human macrophages // J. Immunol., vol.160, pp.3513–3521, 1998.
Palani Dinesh, Mahaboobkhan Rasool Multifaceted role of IL-21 in rheumatoid arthritis: Current understanding and future perspectives // J Cell Physiol., vol.233, pp.3918–3928, 2018.
Carbone, G., Wilson, A., Diehl, S. A., Bunn, J., Cooper, S. M., & Rincon, M. Interleukin-6 receptor blockade selectively reduces IL-21 production by CD4 T cells and IgG4 autoantibodies in rheumatoid arthritis // International Journal of Biological Sciences, vol.9, pp.279–288, 2013, https:// doi.org./10.7150/ijbs.5996.
Piet Geusens The role of RANK ligand/osteoprotegerin in rheumatoid arthritis // Ther Adv Musculoskelet Dis., vol.4, no.4, pp.225-33, 2012, doi: 10.1177/1759720X12438080.
Mary-Clare Miller, Hugh B. Manning, Abhilash Jain, Linda Troeberg, Jayesh Dudhia, David Essex, Ann Sandison, Motoharu Seiki, Jagdeep Nanchahal, Hideaki Nagase, and Yoshifumi Itoh MT1-MMP is a crucial promotor of synovial invasion in human rheumatoid arthritis // Arthritis Rheum., Mar, vol.60, no.3, p.686, 2009, doi: 10.1002/art.24331.
Li Z, Li D, Tsun A, Li B. FOXP3+ regulatory T cells and their functional regulation // Cell Mol Immunol., vol.12, pp.558–565, 2015.
Nguyen D.X., Ehrenstein M.R. Anti-TNF drives regulatory T cell expansion by paradoxically promoting membrane TNF-TNF-RII binding in rheumatoid arthritis // J Exp Med., vol.213, pp.1241–1253, 2016.
Dao X. Nguyen, Alice Cotton, RN, Laura Attipoe, Coziana Ciurtin, Caroline J. Doré, and Michael R. Ehrenstein Regulatory T cells as a biomarker for response to adalimumab in rheumatoid arthritis // J Allergy Clin Immunol., Sep, vol.142, no.3, pp.978–980, 2018, doi: 10.1016/j.jaci.2018.04.026.
Kikuchi J., Hashizume M., Kaneko Y., Yoshimoto K., Nishina N. and Takeuchi Ts. Peripheral blood CD4+ CD25+ CD127low regulatory T cells are significantly increased by tocilizumab treatment in patients with rheumatoid arthritis: increase in regulatory T cells correlates with clinical response // Arthritis Research & Therapy, vol.17, p.10, 2015, doi: 10.1186/s13075-015-0526-4.
Gupta V., Katyar Sh., Singh A., Misra R. and Amita Aggarwal A. CD39 positive regulatory T cell frequency as a biomarker of treatment response to methotrexate in rheumatoid arthritis // International Journal of Rheumatic Diseases, vol.21, pp.1548–1556, 2018.
Deaglio S, Dwyer KM, Gao W, Friedman D, Usheva A, Erat A et al. Adenosine generation catalyzed by CD39 and CD73 expressed on regulatory T cells mediates immune suppression // J Exp Med., vol.204, pp.1257–1265, 2007.
Rissiek A, Baumann I, Cuapio A et al. The expression of CD39 on regulatory T cells is genetically driven and further upregulated at sites of inflammation // J Autoimmun., vol.58, pp.12–20, 2015.
Palmer TM, Trevethick MA Suppression of inflammatory and immune responses by the A(2A) adenosine receptor: an introduction // Br J Pharmacol vol.153 (Suppl. 1); S27–34, 2008.
Purvis HA, Anderson AE, Young DA, Isaacs JD, Hilkens CMU A negative feedback loop mediated by STAT3 limits human Th17 responses // J Immunol., vol.193, pp.1142–50, 2014.
Pandolfi JB, Ferraro AA, Sananez I et al. ATP-induced inflammation drives tissue-resident Th17 cells in metabolically unhealthy obesity // J Immunol., vol.196, pp.3287–96, 2016.
Chen Zh., Bozec A., Ramming A. and Schett G. Anti-inflammatory and immune-regulatory cytokines in rheumatoid arthritis //Nature Reviews Rheumatology, vol. 15, pp.9–17, 2019.
Shevach E.M., Tran D.Q., Davidson T.S., Andersson J. The critical contribution of TGF-beta to the induction of Foxp3 expression and regulatory T cell function // Eur. J. Immunol., vol.38, pp.915-917, 2008.
Peres R.S., Donate P.B., Talbot Jh., et al. TGF- signalling defect is linked to low CD39 expression on regulatory T cells and methotrexate resistance in rheumatoid arthritis // Journal of Autoimmunity, pp.1-10, 2018.
Qu C.H., Hou Y., Bi Y.F., et al. Diagnostic values of serum IL-10 and IL-17 in rheumatoid arthritis and their correlation with serum 14-3-3η protein // European Review for Medical and Pharmacological Sciences, vol.23, pp.1899-1906, 2019.
IsomaÈ ki P., Punnonen J. Pro-and anti-inflammatory cytokines in rheumatoid arthritis // Annals of medicine, 29(6):499-507, 1997.
van Roon JA, Lafeber FP, Bijlsma J. Synergistic activity of interleukin-4 and interleukin-10 in suppression of inflammation and joint destruction in rheumatoid arthritis // Arthritis & Rheumatism, vol.44, no.1, pp.3-12, 2001.
Hui Shen, Liping Xia, and Jing Lu Interleukin-4 in rheumatoid arthritis patients with interstitial lung disease: a pilot study // Indian J Med Res., Dec, vol.138, no.6, pp.919–921, 2013.
Aletaha D, Neogi T, Silman AJ et al. Rheumatoid arthritis classification criteria: an American college of rheumatology/European league against rheumatism collaborative initiative // Ann Rheum Dis., vol.69, pp.1580–8, 2010.
Dulic S., Vásárhelyi Zs., Sava F., et al. T-Cell Subsets in Rheumatoid Arthritis Patients on Long-Term Anti-TNF or IL-6 Receptor Blocker // Therapy Mediators of Inflammation, Article ID 6894374, 19 pages, 2017.
Aravena O., Pescea B, Soto L. et al. Anti-TNF therapy in patients with rheumatoid arthritis decreases Th1 and Th17 cell populations and expands IFN-γ-producing NK cell and regulatory T cell subsets // Immunobiology, vol. 216, pp.1256–1263, 2011.
Huang Z., Yang B., Shi Y. et al. Anti-TNF-α therapy improves Treg and suppresses Teff in patients with rheumatoid arthritis // Cellular Immunology, vol. 279, no. 1, pp.25–29, 2012.
Iain B. McInnes I.B., Buckley Ch.D., John D., Isaacs J.D. Cytokines in rheumatoid arthritis — shaping the immunological landscape // Nature Reviews Rheumatology, Published online 2015, doi:10.1038/nrrheum.2015.171.
Hori S, Nomura T, Sakaguchi S Control of regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3 // Science, vol.299, pp.1057–1061, 2003.
Borsellino G., Kleinewietfeld M., Di Mitri D., et al. Expression of ectonucleotidase CD39 by Foxp3+ Treg cells: hydrolysis of extracellular ATP and immune suppression // Blood, Aug, 15, vol.110, no.4, pp.1225-32, 2007, doi: 10.1182/blood-2006-12-064527.
Timperi E. and Barnaba V. CD39 Regulation and Functions in T Cells // Int. J. Mol. Sci., vol.22, p.8068, 2021, https://doi.org/10.3390/ijms22158068.
Al-Saadany HM, Hussein MS, Gaber RA, Zaytoun HA Th-17 cells and serum IL-17 in rheumatoid arthritis patients: Correlation with disease activity and severity // The Egyptian Rheumatologist, vol.38, no.1, pp.1-7, 2016.
Ding L, Linsley P, Huang L, Germain R, Shevach E. IL-10 inhibits macrophage costimulatory activity by selectively inhibiting the up-regulation of B7 expression // The Journal of Immunology, vol.151, no.3,pp.1224-34, 1993.
Lubberts E, Joosten L A B, Chabaud M. et al. IL-4 gene therapy for collagen arthritis suppresses synovial IL-17 and osteoprotegerin ligand and prevents bone erosion // J Clin Invest., vol.105, pp.1697–1710, 2000.