Маркеры Th1-поляризованных клеток Th17 (обзор литературы)
https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.3.5
Аннотация
Т-хелперы (Th, T helpers), продуцирующие IL-17 (Th17), обладают высокой пластичностью и под влиянием внешних условий способны редифференцироваться в клетки с другим фенотипом, прежде всего в Th1-лимфоциты, формируя популяцию, сочетающую в себе характеристики как Th17, так и Th1 и обладающую высоким провоспалительным потенциалом, а также уникальной способностью преодолевать гистогематические барьеры. Именно этим клеткам в настоящее время отводится ключевая роль в патогенезе многих воспалительных заболеваний, включая и аутоиммунные: в инфильтратах воспалённых тканей на их долю приходится до половины присутствующих там лимфоцитов. В работе обсуждаются причины повышенной пластичности клеток Th17 в сравнении с основными Т-хелперными популяциями (Th1 и Th2) и подробно рассматриваются механизмы формирования IFNγ-продуцирующих Th17 с учётом не только редифференцировки зрелых Th17, но и возможных альтернативных путей, в частности редифференцировки клеток Th1 или непосредственной дифференцировки наивных CD4+Тлимфоцитов в клетки с промежуточным Th1/Th17-фенотипом. Также обсуждаются основные индукторы дифференцировки IFNγ-продуцирующих клеток Th17 и обратимость этого процесса. Особое внимание в обзоре уделено способам идентификации Th1-поляризованных клеток Th17: эта популяция неоднородна, и её размер существенно зависит от типа маркеров, используемых для характеристики данных клеток – Th1/Th17-ассоциированных транскрипционных факторов, ключевых цитокинов, а также хемокиновых рецепторов и других мембранных молекул. Как следствие, данные в работах по этой проблеме плохо сопоставимы друг с другом. Унификация подходов к выявлению популяции Th1-подобных Th17 позволит решить эту проблему и даст возможность использовать оценку размера и активности такой популяции в качестве диагностических или прогностических маркеров.
Об авторах
Е. М. Куклина
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН
Россия
Россия
Куклина Елена Михайловна – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунорегуляции
614081, г. Пермь, ул. Голева, 13, Россия
Н. С. Глебездина
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской академии наук – филиал ФГБУН Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН
Россия
Россия
Глебездина Наталья Сергеевна – кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории иммунорегуляции
614081, г. Пермь, ул. Голева, 13, Россия
Список литературы
1. Ahern PP, Schiering C, Buonocore S, McGeachy MJ, Cua DJ, Maloy KJ, et al. Interleukin-23 drives intestinal inflammation through direct activity on T cells. Immunity. 2010; 33(2): 279-288. doi: 10.1016/j.immuni.2010.08.010
2. Hirota K, Duarte JH, Veldhoen M, Hornsby E, Li Y, Cua DJ, et al. Fate mapping of IL-17-producing T cells in inflammatory responses. Nat Immunol. 2011; 12: 255-263. doi: 10.1038/ni.1993
3. Lee YK, Turner H, Maynard CL, Oliver JR, Chen D, Elson CO, et al. Late developmental plasticity in the T helper 17 lineage. Immunity. 2009; 30(1): 92-107. doi: 10.1016/j.immuni.2008.11.005
4. Lexberg MH, Taubner A, Albrecht I, Lepenies I, Richter A, Kamradt T, et al. IFN-γ and IL-12 synergize to convert in vivo generated Th17 into Th1/Th17 cells. Eur J Immunol. 2010; 40(11): 3017-3027. doi: 10.1002/eji.201040539
5. Annunziato F, Cosmi L, Santarlasci V, Maggi L, Liotta F, Mazzinghi B, et al. Phenotypic and functional features of human Th17 cells. J Exp Med. 2007; 204(8): 1849-1861. doi: 10.1084/jem.20070663
6. Maggi L, Santarlasci V, Capone M, Rossi MC, Querci V, Mazzoni A, et al. Distinctive features of classic and nonclassic (Th17 derived) human Th1 cells. Eur J Immunol. 2012; 42(12): 3180-3188. doi: 10.1002/eji.201242648
7. Quirant-Sanchez B, Presas-Rodriguez S, Mansilla MJ, Teniente-Serra A, Hervas-Garcia JV, Brieva L, et al. Th1Th17CM lymphocyte subpopulation as a predictive biomarker of disease activity in multiple sclerosis patients under dimethyl fumarate or fingolimod treatment. Mediators Inflamm. 2019; 2019: 8147803. doi: 10.1155/2019/8147803
8. Dhaeze T, Tremblay L, Lachance C, Peelen E, Zandee S, Grasmuck C, et al. CD70 defines a subset of proinflammatory and CNS-pathogenic TH1/TH17 lymphocytes and is overexpressed in multiple sclerosis. Cell Mol Immunol. 2019; 16(7): 652-665. doi: 10.1038/s41423-018-0198-5
9. Duhen T, Campbell DJ. IL-1β promotes the differentiation of polyfunctional human CCR6+CXCR3+ Th1/17 cells that are specific for pathogenic and commensal microbes. J Immunol. 2014; 193(1): 120-129. doi: 10.4049/jimmunol.1302734
10. Nistala K, Adams S, Cambrook H, Ursu S, Olivito B, de Jager W, et al. Th17 plasticity in human autoimmune arthritis is driven by the inflammatory environment. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 107(33): 14751-14756. doi: 10.1073/pnas.1003852107
11. Dhodapkar КМ, Barbuto S, Matthews P, Kukreja A, Mazumder A, Vesole D, et al. Dendritic cells mediate the induction of polyfunctional human IL17-producing cells (Th17-1 cells) enriched in the bone marrow of patients with myeloma. Blood. 2008; 112(7): 2878-2885. doi: 10.1182/blood-2008-03-143222
12. Ramesh R, Kozhaya L, McKevitt K, Djuretic IM, Carlson TJ, Quintero MA, et al. Pro-inflammatory human Th17 cells selectively express P-glycoprotein and are refractory to glucocorticoids. J Exp Med. 2014; 211(1): 89-104. doi: 10.1084/jem.20130301
13. Ramstein J, Broos CE, Simpson LJ, Ansel KM, Sun SA, Ho ME, et al. IFN-γ-producing T-helper 17.1 cells are increased in sarcoidosis and are more prevalent than T-helper type 1 cells. Am J Respir Crit Care Med. 2016; 193(11): 1281-1291. doi: 10.1164/rccm.201507-1499OC
14. Dankers W, den Braanker H, Paulissen SMJ, van Hamburg JP, Davelaar N, Colin EM, et al. The heterogeneous human memory CCR6+ T helper-17 populations differ in T-bet and cytokine expression but all activate synovial fibroblasts in an IFNγ-independent manner. Arthritis Res Ther. 2021; 23(1): 157. doi: 10.1186/s13075-021-02532-9
15. Nishihara H, Soldati S, Mossu A, Rosito M, Rudolph H, Muller WA, et al. Human CD4+ T cell subsets differ in their abilities to cross endothelial and epithelial brain barriers in vitro. Fluids Barriers CNS. 2020; 17(1): 3. doi: 10.1186/s12987-019-0165-2
16. Acosta-Rodriguez EV, Rivino L, Geginat J, Jarrossay D, Gattorno M, Lanzavecchia A, et al. Surface phenotype and antigenic specificity of human interleukin 17-producing T helper memory cells. Nat Immunol. 2007; 8(6): 639-646. doi: 10.1038/ni1467
17. Belpaire А, van Geel N, Speeckaert R. From IL-17 to IFN-γ in inflammatory skin disorders: Is transdifferentiation a potential treatment target? Front Immunol. 2022; 13: 932265. doi: 10.3389/fimmu.2022.932265
18. McGeachy MJ, Chen Y, Tato CM, Laurence A, Joyce-Shaikh B, Blumenschein WM, et al. The interleukin 23 receptor is essential for the terminal differentiation of interleukin 17-producing effector T helper cells in vivo. Nat Immunol. 2009; 10(3): 314-324. doi: 10.1038/ni.1698
19. Littman DR, Rudensky AY. Th17 and regulatory T cells in mediating and restraining inflammation. Cell. 2010; 140(6): 845-858. doi: 10.1016/j.cell.2010.02.021
20. Mukasa R, Balasubramani A, Lee YK, Whitley SK, Weaver BT, Shibata Y, et al. Epigenetic instability of cytokine and transcription factor gene loci underlies plasticity of the T helper 17 cell lineage. Immunity. 2010; 32(5): 616-627. doi: 10.1016/j.immuni.2010.04.016
21. Hirota K, Yoshitomi H, Hashimoto M, Maeda S, Teradaira S, Sugimoto N, et al. Preferential recruitment of CCR6-expressing Th17 cells to inflamed joints via CCL20 in rheumatoid arthritis and its animal model. J Exp Med. 2007; 204(12): 2803-2812. doi: 10.1084/jem.20071397
22. Leipe J, Pirronello F, Schoolze-Koops H, Skapenko A. Increased plasticity of non-classic Th1 cells toward the Th17 phenotype. Mod Reumatol. 2020; 30(5): 930-936. doi: 10.1080/14397595.2019.1667473
23. Ghoreschi K, Laurence A, Yang XP, Tato CM, McGeachy MJ, Joanne Konkel J, et al. Generation of pathogenic Th17 cells in the absence of TGF-β signaling. Nature. 2010; 467(7318): 967-971. doi: 10.1038/nature09447
24. Kebir H, Ifergan I, Alvarez JI, Bernard M, Poirier J, Arbour N, et al. Preferential recruitment of interferon-gamma-expressing TH17 cells in multiple sclerosis. Ann Neurol. 2009; 66(3): 390-402. doi: 10.1002/ana.21748
25. Duhen R, Glatigny S, Arbelaez CA, Blair TC, Oukka M, Bettelli E. Cutting edge: The pathogenicity of IFN-γ-producing Th17 cells is independent of T-bet. J Immunol. 2013; 190(9): 4478-4482. doi: 10.4049/jimmunol.1203172
26. Okada S, Markle JG, Deenick EK, Mele F, Averbuch D, Lagos M, et al. Immunodeficiencies. Impairment of immunity to Candida and Mycobacterium in humans with bi-allelic RORC mutations. Science. 2015; 349(6248): 606-613. doi: 10.1126/science.aaa4282
27. Mazzoni A, Maggi L, Siracusa F, Ramazzotti M, Rossi MC, Santarlasci V, et al. Eomes controls the development of Th17‐derived (non-classic) Th1 cells during chronic inflammation. Eur J Immunol. 2019; 49(1): 79-95. doi: 10.1002/eji.201847677
28. Li P, Spolski R, Liao W, Leonard WJ. Complex interactions of transcription factors in mediating cytokine biology in T cells. Immunol Rev. 2014; 261(1): 141-156. doi: 10.1111/imr.12199
29. Wohlfert EA, Grainger JR, Bouladoux N, Konkel JE, Oldenhove G, Ribeiro CH, et al. GATA3 controls Foxp3(+) regulatory T cell fate during inflammation in mice. J Clin Invest, 2011; 121(11): 4503-4515. doi: 10.1172/JCI57456
30. Laurence A, Tato CM, Davidson TS, Kanno Y, Chen Z, Yao Z, et al. Interleukin-2 signaling via STAT5 constrains T helper 17 cell generation. Immunity. 2007; 26(3): 371-381. doi: 10.1016/j.immuni.2007.02.009
31. Ciofani M, Madar A, Galan C, Sellars M, Mace K, Pauli F, et al. A validated regulatory network for Th17 cell specification. Cell. 2012; 151(2): 289-303. doi: 10.1016/j.cell.2012.09.016
32. Oppmann B, Lesley R, Blom B, Timans JC, Xu Y, Hunte B, et al. Novel p19 protein engages IL‐12p40 to form a cytokine, IL-23, with biological activities similar as well as distinct from IL-12. Immunity. 2000; 13(5): 715-725. doi: 10.1016/s1074-7613(00)00070-4
33. Tait Wojno ED, Hunter CA, Stumhofer JS. The immunobiology of the interleukin-12 family: Room for discovery. Immunity. 2019; 50(4): 851-870. doi: 10.1016/j.immuni.2019.03.011
34. Wu C, Yosef N, Thalhamer T, Zhu C, Xiao S, Kishi Y, et al. Induction of pathogenic TH17 cells by inducible salt-sensing kinase SGK1. Nature. 2013; 496(7446): 513-517. doi: 10.1038/nature11984
35. Yang BH, Floess S, Hagemann S, Deyneko IV, Groebe L, Pezoldt J, et al. Development of a unique epigenetic signature during in vivo Th17 differentiation. Nucleic Acids Res. 2015; 43(3): 1537-1548. doi: 10.1093/nar/gkv014
36. Mazzoni A, Santarlasci V, Maggi L, Capone M, Rossi MC, Querci V, et al. Demethylation of the RORC2 and IL17A in human CD4+ T lymphocytes defines Th17 origin of nonclassic Th1 cells. J Immunol. 2015; 194(7): 3116-3126. doi: 10.4049/jimmunol.1401303
37. Cohen CJ, Crome SQ, MacDonald KG, Dai EL, Mager DL, Levings MK. Human Th1 and Th17 cells exhibit epigenetic stability at signature cytokine and transcription factor loci. J Immunol. 2011; 187(11): 5615-5626. doi: 10.4049/jimmunol.1101058
38. Kleinschek MA, Boniface K, Sadekova S, Grein J, Murphy EE, Turner SP, et al. Circulating and gut-resident human Th17 cells express CD161 and promote intestinal inflammation. J Exp Med. 2009; 206(3): 525-534. doi: 10.1084/jem.20081712
Рецензия
При поддержке: Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда и Пермского края в рамках научного проекта № 22-25-20121.
Для цитирования:
Куклина Е.М., Глебездина Н.С. Маркеры Th1-поляризованных клеток Th17 (обзор литературы). Acta Biomedica Scientifica. 2023;8(3):55-62. https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.3.5
For citation:
Kuklina E.M., Glebezdina N.S. Markers of Th1 polarized Th17 cells (literature review). Acta Biomedica Scientifica. 2023;8(3):55-62. (In Russ.) https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.3.5
Просмотров: 356
Послать статью по эл. почте 
