Biopolym. Cell. 2020; 36(4):304-312.
Биомедицина
Персонализированный ответ мононуклеарных клеток периферической крови человека (МНПК) на действие ИЛ-7
1Ковальчук М. В., 1Рубан Т. А., 1Усенко М. А., 1Кордюм В. А.
  1. Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
    ул. Академика Заболотного, 150, Киев, Украина, 03143

Abstract

Интерлейкин-7 (ИЛ-7) является важным элементом функционирования иммунной системы. Поэтому было бы целесообразно оценить индивидуальные реакции иммунных клеток на ИЛ-7. Цель. Проанализировать ex vivo реакции Т-клеток МНПК здоровых взрослых индивидов к возрастанию концентрации rhIL-7. Методы. Выделение и культивирование МНПК и анализ биологической активности цитокинов in vitro. Количественное определение жизнеспособности клеток проводили с помощью МТТ-теста в живых клетках. EC50 рассчитывали используя программное обеспечение OriginPro7,5. Результаты. Было количественно оценено влияние различных концентраций rhIL-7 на Т-клетки МНПК in vitro у разных индивидов. Анализ биологической активности ИЛ-7 обнаружил, что индивидуальные значения ЕC50 находились в пределах 0,41–1,5 нг/мл. Межиндивидуальная изменчивость была высокой для значений EC50 ИЛ-7 (CVG=38 %). Максимальный процент повышения жизнеспособности клеток среди субъектов демонстрировал умеренную изменчивость (CVG=15 %). Выводы. Исследование показало, что существует разница в ответе МНПК, полученных от разных индивидов, к действию ИЛ-7. Наши исследования предполагают, что персонализированный ответ МНПК человека к действию ИЛ-7 может считаться полезной прогностической информацией о состоянии иммунной системы и реакции Т-клеток на лечение, основанное на препаратах ИЛ-7. Показано преимущество оптимизированного метода по чувствительности детектирования индивидуального ответа МНПК к ИЛ-7.
Keywords: ИЛ-7, МНПК, межиндивидуальная изменчивость.

References

[1] Namen AE, Lupton S, Hjerrild K, Wignall J, Mochizuki DY, Schmierer A, Mosley B, March CJ, Urdal D, Gillis S. Stimulation of B-cell progenitors by cloned murine interleukin-7. Nature. 1988; 333:571-3.
[2] Churchman SM, El-Jawhari JJ, Burska AN, Parmar R, Goëb V, Conaghan PG, Emery P, Ponchel F. Modulation of peripheral T-cell function by interleukin-7 in rheumatoid arthritis. Arthritis Res Ther. 2014; 16(6):511-24.
[3] Kondrack RM, Harbertson J, Tan JT, McBreen ME, Surh CD, Bradley LM. Interleukin 7 Regulates the Survival and Generation of Memory CD4 Cells. J Exp Med. 2003; 198(12):1797-806.
[4] A Reum Kim, Junsik Park, Jong Hoon Kim, Jeong-Eun Kwak, Youngran Cho, Hyojin Lee, Moonsup Jeong, Su-Hyung Park, Eui-Cheol Shin. Herpes Zoster DNA Vaccines with IL-7 and IL-33 Molecular Adjuvants Elicit Protective T Cell Immunity. Immune Netw. 2018. 18(5): e38.
[5] Nam HJ. Song MY, Choi DH, Yang SH, Jin HT, Sung YC. Marked enhancement of antigen-specific T-cell responses by IL-7-fused nonlytic, but not lytic, Fc as a genetic adjuvant. Eur J Immunol. 2010; 40(2):351-8.
[6] Gao J, Zhao L, Wan YY, Zhu B. Mechanism of Action of L-7 and Its Potential Applications and Limitations in Cancer Immunotherapy. Int J Mol Sci. 2015; 16(5):10267-80.
[7] Mazzucchelli R, Durum SK. Interleukin-7 receptor expression: intelligent design. Nat Rev Immunol. 2007; 7(2):144-54.
[8] Vudattu NK, Kuhlmann-Berenzon S, Khademi M, Seyfert V, Olsson T, Maeurer MJ. Increased Numbers of IL-7 Receptor Molecules on CD4+CD25−CD107a+ T-Cells in Patients with Autoimmune Diseases Affecting the Central Nervous System. PLoS ONE. 2009; 4(8):e6534.
[9] Hengires CM, Rino J, Nibbs RJ, Graham GJ, Barata JT. IL-7 induces rapid clathrin-mediated internalization and JAK3-dependent degradation of IL-7Rα in T cells. Blood. 2010; 115(16):3269-77.
[10] Faller EM, Ghazawi FM, Cavar M, MacPherson PA. IL-7 induces clathrin mediated endocytosis of CD127 and subsequent degradation by the proteasome in primary human CD8 T cells. Immunol Cell Biol. 2016; 94(2):196-207.
[11] Kang J, Coles M. IL-7: the global builder of the innate lymphoid network and beyond, one niche at a time. Semin Immunol. 2012; 24(3):190-7.
[12] Van de Loosdrecht AA, Beelen RH, Ossenkoppele GJ, Broekhoven MG, Langenhuijsen MM. A tetrazolium-based colorimetric MTT assay to quantitate human monocyte mediated cytotoxicity against leukemic cells from cell lines and patients with acute myeloid leukaemia. J Immunol Methods. 1994; 174(1-2):311-20.
[13] Griffin JF, Bulmer R, Wilson EW. Cord blood lymphocyte subpopulations and mitogenic activity in whole blood microculture. J Reprod Immunol. 1979; 1(4):219-27.
[14] Burska A, Boissinot M, Ponchel F. Cytokines as biomarkers in rheumatoid arthritis. Mediators Inflamm. 2014;2014:545493
[15] Sathaliyawala T, Kubota M, Yudanin N, Turner D, Camp P, Thome JC, Bickham KL, Lerner H, Goldstein M, Sykes M, Kato T, Farber DL. Distribution and compartmentalization of human circulating and tissue-resident memory T cell subsets. Immunity. 2013; 38(1):187-97.
[16] Hassan J, Reen DJ. Human Recent Thymic Emigrants-Identification, Expansion, And Survival Characteristics. J Immunol. 2001; 167(4): 1970-6.
[17] Cote S, Matte J, Sad S, Angel JB, Crawley AM. Complexed soluble IL-7 receptor α and IL-7 increase IL-7-mediated proliferation and viability of CD8+ T-cells in vitro. Cell Immunol 2015; 293(2):122-5.
[18] Akbar AN, Salmon M. Cellular environments and apoptosis: tissue microenvironments control activated T-cell death. Immunol Today. 1997; 18(2):72-6.
[19] Bortwick NJ, Lowdell M, Salmon M, Akbar AN. Loss of CD28 expression on CD8+ T cells is induced by IL-2 receptor γ chain signalling cytokines and type I IFN, and increases susceptibility to activation-induced apoptosis. Int Immunol. 2000; 12(7):1005-13.
[20] Brodin P, Davis MM. Human immune system variation. Nat Rev Immunol. 2017;17(1):21-9.
[21] Aziz N, Detels R, Quint JJ, Gjertson D, Ryner T, Butch AW. Biological variation of immunological blood biomarkers in healthy individuals and quality goals for biomarker tests. BMC Immunology. 2019; 20(1):33