Взаимосвязь между экспрессией контрольных точек иммунитета и цитокинового профиля М2-подобных макрофагов, индуцированных эффероцитозом

Обоснование. Ранее в нашей лаборатории был разработан протокол получения макрофагов с выраженной противовоспалительной и репаративной/ нейрорегенераторной активностью, поляризующим фактором для которых является взаимодействие с апоптотическими клетками – эффероцитоз (M2(Eff)). Благодаря уникальному секретому данные клетки являются перспективными кандидатами для клеточной терапии заболеваний, ассоциированных с нейровоспалением. Однако экспрессия ингибиторных рецепторов PD-1 и TIM-3 на M2(Eff) и их связь с продукцией цитокинов остается невыясненной.

Цель. Охарактеризовать экспрессию PD-1 и TIM-3 на макрофагах М2(Eff) и определить их роль в регуляции продукции прои противовоспалительных цитокинов (IL-10 и TNF-α).

Материалы и методы. Макрофаги получали из моноцитов периферической крови здоровых доноров. Экспрессию PD-1 и TIM-3, а также продукцию IL-10 и TNF-α анализировали методом проточной цитометрии. Для оценки вклада PD-1 и TIM-3 в цитокин-секреторную активность клетки предварительно обрабатывали соответствующими блокирующими антителами и далее определяли внутриклеточный уровень IL-10 и TNF-α.

Результаты. М2(Eff) отличались более высоким уровнем PD-1 и TIM-3 по сравнению с М1 культурами, преимущественно за счет клеток с сочетанной экспрессией данных маркеров, а также более высоким PD-1 и более низким TIM-3 по сравнению с «классическими» М2 макрофагами, поляризованными интерлейкином 4. Доля IL-10+ клеток была выше в культурах М2(Eff), экспрессирующих PD-1, а также в TIM-3-экспрессирующих клетках после стимуляции макрофагов липополисахаридом по сравнению с оппозитными популяциями. Уровень TNF-α был выше в TIM-3+ макрофагах. Блокирование PD-1 на этапе стимуляции липополисахаридом увеличивало долю TNF-α+ клеток, тогда как блокирование TIM-3 не оказывало такого эффекта.

Заключение. Макрофаги M2(Eff) характеризуются уникальным профилем экспрессии PD-1 и TIM-3, и эти молекулы ассоциированы с продукцией цитокинов IL-10 и TNF-α.

1. Rezazadeh-Gavgani E, Majidazar R, Lotfinejad P, Kazemi T, Shamekh A. Immune Checkpoint Molecules: A Review on Pathways and Immunotherapy Implications. Immun Inflamm Dis. 2025; 13(4): e70196. doi: 10.1002/iid3.70196

2. Chen S, Chen J, Kong Y, Li H, Chen Z, Luo L, et al. Knockdown of TIM3 Hampers Dendritic Cell Maturation and Induces Immune Suppression by Modulating T-Cell Responses. Int J Mol Sci. 2025; 26(9): 4332. doi: 10.3390/ijms26094332

3. de Mingo Pulido Á, Hänggi K, Celias DP, Gardner A, Li J, Batista-Bittencourt B, et al. The inhibitory receptor TIM3 limits activation of the cGAS-STING pathway in intra-tumoral dendritic cells by suppressing extracellular DNA uptake. Immunity. 2021; 54(6): 1154–1167.e7. doi: 10.1016/j.immuni.2021.04.019

4. Lim TS, Chew V, Sieow JL, Goh S, Yeong JP, Soon AL, et al. PD-1 expression on dendritic cells suppresses CD8+ T cell function and antitumor immunity. Oncoimmunology. 2015; 5(3): e1085146. doi: 10.1080/2162402X.2015.1085146

5. Zhang Y, Ma CJ, Wang JM, Ji XJ, Wu XY, Moorman JP, et al. Tim-3 regulates pro- and anti-inflammatory cytokine expression in human CD14+ monocytes. J Leukoc Biol. 2012; 91(2): 189–96. doi: 10.1189/jlb.1010591

6. Dong J, Cheng L, Zhao M, Pan X, Feng Z, Wang D. Tim-3-expressing macrophages are functionally suppressed and expanded in oral squamous cell carcinoma due to virus-induced Gal-9 expression. Tumour Biol. 2017; 39(5): 1010428317701651. doi: 10.1177/1010428317701651

7. Li W, Wu F, Zhao S, Shi P, Wang S, Cui D. Correlation between PD-1/PD-L1 expression and polarization in tumor-associated macrophages: A key player in tumor immunotherapy. Cytokine Growth Factor Rev. 2022; 67: 49–57. doi: 10.1016/j.cytogfr.2022.07.004

8. Jiang H, Pang J, Li T, Akofala A, Zhou X, Yi C, et al. PD-1 regulates the anti-tumor immune function of macrophages through JAK2-STAT3 signaling pathway in colorectal cancer tumor microenvironment. J Transl Med. 2025; 23(1): 502. doi: 10.1186/s12967-025-06469-4

9. Wang F, Zhou F, Peng J, Chen H, Xie J, Liu C, et al. Macrophage Tim-3 maintains intestinal homeostasis in DSS-induced colitis by suppressing neutrophil necroptosis. Redox Biol. 2024; 70: 103072. doi: 10.1016/j.redox.2024.103072

10. Isshiki T, Akiba H, Nakayama M, Harada N, Okumura K, Homma S, et al. Cutting Edge: Anti-TIM-3 Treatment Exacerbates Pulmonary Inflammation and Fibrosis in Mice. J Immunol. 2017; 199(11): 3733–3737. doi: 10.4049/jimmunol.1700059

11. Hou N, Jiang N, Zou Y, Piao X, Liu S, Li S, et al. Down-Regulation of Tim-3 in Monocytes and Macrophages in Plasmodium Infection and Its Association with Parasite Clearance. Front Microbiol. 2017; 8: 1431. doi: 10.3389/fmicb.2017.01431

12. Шевела Е.Я., Дегтярева В.Г., Сосновская А.В., Воронова Е.В., Кафанова М.Ю., Ращупкин И.М., и др. Корригирующий эффект растворимых факторов макрофагов М2-фенотипа у детей с нарушением речи. Медицинская иммунология. 2021; 23(5): 1137–1150. doi: 10.15789/1563-0625-TEO-2224

13. Han Z, Wu X, Qin H, Yuan YC, Schmolze D, Su C, et al. Reprogramming of PD-1+ M2-like tumor-associated macrophages with anti-PD-L1 and lenalidomide in cutaneous T cell lymphoma. JCI Insight. 2023; 8(13): e163518. doi: 10.1172/jci.insight.163518

14. Sakhno LV, Shevela EY, Tikhonova MA, Ostanin AA, Chernykh ER. The Phenotypic and Functional Features of Human M2 Macrophages Generated Under Low Serum Conditions. Scand J Immunol. 2016; 83(2): 151–9. doi: 10.1111/sji.12401

15. Ocaña-Guzman R, Ramon-Luing LA, Vazquez-Bolaños LA, Rodríguez-Alvarado M, Bulhusen-Rodriguez F, Torres-Hatem A, et al. Tim-3 Is Differentially Expressed during Cell Activation and Interacts with the LSP-1 Protein in Human Macrophages. J Immunol Res. 2023; 2023: 3577334. doi: 10.1155/2023/3577334

16. Nakayama M, Akiba H, Takeda K, Kojima Y, Hashiguchi M, Azuma M, et al. Tim-3 mediates phagocytosis of apoptotic cells and cross-presentation. Blood. 2009; 113(16): 3821–30. doi: 10.1182/blood-2008-10-185884

17. Zhao D, Guo M, Liu B, Lin Q, Xie T, Zhang Q, et al. Frontline Science: Tim-3-mediated dysfunctional engulfment of apoptotic cells in SLE. J Leukoc Biol. 2017; 102(6): 1313–1322. doi: 10.1189/jlb.3HI0117-005RR

18. Nishi C, Toda S, Segawa K, Nagata S. Tim4- and MerTK-mediated engulfment of apoptotic cells by mouse resident peritoneal macrophages. Mol Cell Biol. 2014; 34(8): 1512–20. doi: 10.1128/MCB.01394-13

19. Ocaña-Guzman R, Torre-Bouscoulet L, Sada-Ovalle I. TIM-3 Regulates Distinct Functions in Macrophages. Front Immunol. 2016; 7: 229. doi: 10.3389/fimmu.2016.00229

20. Yu A, Zhang X, Li M, Ye P, Duan H, Zhang T, et al. Tim-3 enhances brain inflammation by promoting M1 macrophage polarization following intracerebral hemorrhage in mice. Int Immunopharmacol. 2017; 53: 143–148. doi: 10.1016/j.intimp.2017.10.023

21. Said EA, Dupuy FP, Trautmann L, Zhang Y, Shi Y, ElFar M, et al. Programmed death-1-induced interleukin-10 production by monocytes impairs CD4+ T cell activation during HIV infection. Nat Med. 2010; 16(4): 452–9. doi: 10.1038/nm.2106

22. Wang Z, Yin N, Zhang Z, Zhang Y, Zhang G, Chen W. Upregulation of T-cell Immunoglobulin and Mucin-Domain Containing-3 (Tim-3) in Monocytes/Macrophages Associates with Gastric Cancer Progression. Immunol Invest. 2017; 46(2): 134–148. doi: 10.1080/08820139.2016.1229790

23. Roy S, Gupta AK, Banerjee M, Das PK, Ukil A. PD-1 negatively tunes macrophage immune activation by turning off JNK and STAT1 signaling: Exploited by Leishmania for its intra-macrophage survival. Cell Immunol. 2023; 391–392: 104758. doi: 10.1016/j.cellimm.2023.104758

24. Ubil E, Zahid KR. Structure and functions of Mer, an innate immune checkpoint. Front Immunol. 2023; 14: 1244170. doi: 10.3389/fimmu.2023.1244170