Tế bào T điều hòa CD39+ ức chế sự sinh và phân hóa của tế bào Th17 trong dịch màng phổi ác tính ở người thông qua cơ chế phụ thuộc vào peptide liên kết với độ trễ

Respiratory Research - Tập 12 - Trang 1-10 - 2011
Zhi-Jian Ye1, Qiong Zhou1, Jian-Chu Zhang1, Xiao Li1, Cong Wu2, Shou-Ming Qin2, Jian-Bao Xin1, Huan-Zhong Shi1
1Department of Respiratory Diseases, Key Laboratory of Pulmonary Diseases of Health Ministry, Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, China
2Institute of Respiratory Diseases, First Affiliated Hospital, Guangxi Medical University, China

Tóm tắt

Cả tế bào T điều hòa (Tregs) và tế bào T helper sản xuất IL-17 (tế bào Th17) đã được phát hiện có liên quan đến các khối u ở người, tuy nhiên, vai trò có thể của Tregs trong việc điều chỉnh sự sinh ra và phân hóa của tế bào Th17 trong dịch màng phổi ác tính vẫn chưa được làm rõ. Số lượng cả tế bào Tregs CD39+ và tế bào Th17 trong dịch màng phổi ác tính và máu ngoại vi từ bệnh nhân ung thư phổi đã được xác định bằng phương pháp phân tích dòng tế bào (flow cytometry). Cơ chế điều hòa của Tregs đối với sự sinh ra và phân hóa của tế bào Th17 đã được khám phá. Cả tế bào Tregs CD39+ và tế bào Th17 đều tăng lên trong dịch màng phổi ác tính so với máu, và số lượng Tregs CD39+ có mối tương quan âm với số lượng tế bào Th17. Ngoài ra, cũng ghi nhận rằng mức độ cao của IL-1β, IL-6 và TGF-β1 có thể được quan sát thấy trong dịch màng phổi ác tính so với huyết thanh tương ứng, và rằng Tregs CD39+ trong màng phổi có thể biểu lộ peptide liên kết với độ trễ trên bề mặt của chúng. Khi các tế bào T CD4+ chưa được kích hoạt được nuôi cấy chung với Tregs CD39+, số lượng tế bào Th17 giảm khi số lượng Tregs CD39+ tăng, việc bổ sung kháng thể đơn dòng chống peptide liên kết với độ trễ vào nuôi cấy chung đã đảo ngược hiệu ứng ức chế mà Tregs CD39+ gây ra. Do đó, các kết quả trên cho thấy rằng Tregs CD39+ ức chế sự sinh ra và phân hóa của tế bào Th17 thông qua cơ chế phụ thuộc vào peptide liên kết với độ trễ.

Từ khóa

#Tế bào T điều hòa #tế bào Th17 #dịch màng phổi ác tính #peptide liên kết với độ trễ #IL-1β #IL-6 #TGF-β1

Tài liệu tham khảo

Light RW: Clinical practice. Pleural effusion. N Engl J Med. 2002, 346: 1971-1977. 10.1056/NEJMcp010731. Lucivero G, Pierucci G, Bonomo L: Lymphocyte subsets in peripheral blood and pleural fluid. Eur Respir J. 1988, 1: 337-340. Ikeda H, Chamoto K, Tsuji T, Suzuki Y, Wakita D, Takeshima T, Nishimura T: The critical role of type-1 innate and acquired immunity in tumor immunotherapy. Cancer Sci. 2004, 95: 697-703. 10.1111/j.1349-7006.2004.tb03248.x. Atanackovic D, Block A, de WA, Faltz C, Hossfeld DK, Hegewisch-Becker S: Characterization of effusion-infiltrating T cells: benign versus malignant effusions. Clin Cancer Res. 2004, 10: 2600-2608. 10.1158/1078-0432.CCR-03-0239. Hori S, Nomura T, Sakaguchi S: Control of regulatory T cell development by the transcription factor Foxp3. Science. 2003, 299: 1057-1061. 10.1126/science.1079490. Fontenot JD, Gavin MA, Rudensky AY: Foxp3 programs the development and function of CD4+CD25+ regulatory T cells. Nat Immunol. 2003, 4: 330-336. Mills KH: Induction, function and regulation of IL-17-producing T cells. Eur J Immunol. 2008, 38: 2636-2649. 10.1002/eji.200838535. Weaver CT, Hatton RD: Interplay between the TH17 and TReg cell lineages: a (co-)evolutionary perspective. Nat Rev Immunol. 2009, 9: 883-889. 10.1038/nri2660. Chen YQ, Shi HZ, Qin XJ, Mo WN, Liang XD, Huang ZX, Yang HB, Wu C: CD4+CD25+ regulatory T lymphocytes in malignant pleural effusion. Am J Respir Crit Care Med. 2005, 172: 1434-1439. 10.1164/rccm.200504-588OC. Qin XJ, Shi HZ, Liang QL, Liu GN, Jiang J, Qin SM, Deng JM, Ye ZJ: CCL22 recruits CD4-positive CD25-positive regulatory T cells into malignant pleural effusion. Clin Cancer Res. 2009, 15: 2231-2237. 10.1158/1078-0432.CCR-08-2641. Ye ZJ, Zhou Q, Gu YY, Qin SM, Ma WL, Xin JB, Tao XN, Shi HZ: Generation and differentiation of interleukin-17-producing CD4+ T cells in malignant pleural effusion. J Immunol. 2010, 185: 6348-6354. 10.4049/jimmunol.1001728. Koenen HJ, Smeets RL, Vink PM, van Rijssen E, Boots AM, Joosten I: Human CD25highFoxp3pos regulatory T cells differentiate into IL-17-producing cells. Blood. 2008, 112: 2340-2352. 10.1182/blood-2008-01-133967. Gleizes PE, Munger JS, Nunes I, Harpel JG, Mazzieri R, Noguera I, Rifkin DB: TGF-beta latency: biological significance and mechanisms of activation. Stem Cells. 1997, 15: 190-197. 10.1002/stem.150190. Lawrence DA: Latent-TGF-beta: an overview. Mol Cell Biochem. 2001, 219: 163-170. 10.1023/A:1010819716023. Volpe E, Servant N, Zollinger R, Bogiatzi SI, Hupé P, Barillot E, Soumelis V: A critical function for transforming growth factor-β, interleukin 23 and proinflammatory cytokines in driving and modulating human TH-17 responses. Nat Immunol. 2008, 9: 650-657. Yang L, Anderson DE, Baecher-Allan C, Hastings WD, Bettelli E, Oukka M, Kuchroo VK, Hafler DA: IL-21 and TGF-β are required for differentiation of human TH17 cells. Nature. 2008, 454: 350-352. 10.1038/nature07021. Acosta-Rodriguez EV, Napolitani G, Lanzavecchia A, Sallusto F: Interleukins 1β and 6 but not transforming growth factor-β are essential for the differentiation of interleukin 17-producing human T helper cells. Nat Immunol. 2007, 8: 942-949. Miyahara Y, Odunsi K, Chen W, Peng G, Matsuzaki J, Wang RF: Generation and regulation of human CD4+ IL-17-producing T cells in ovarian cancer. Proc Natl Acad Sci USA. 2008, 105: 15505-15510. 10.1073/pnas.0710686105. Chen W, Konkel JE: TGF-β and 'adaptive' Foxp3+ regulatory T cells. J Mol Cell Biol. 2010, 2: 30-36. 10.1093/jmcb/mjp004. Nakamura K, Kitani A, Strober W: Cell contact-dependent immunosuppression by CD4+CD25+ regulatory T cells is mediated by cell surface-bound transforming growth factor beta. J Exp Med. 2001, 194: 629-644. 10.1084/jem.194.5.629. Oida T, Xu L, Weiner HL, Kitani A, Strober W: TGF-β-mediated suppression by CD4+CD25+ T cells is facilitated by CTLA-4 signaling. J Immunol. 2006, 177: 2331-2339. Beriou G, Costantino CM, Ashley CW, Yang L, Kuchroo VK, Baecher-Allan C, Hafler DA: IL-17-producing human peripheral regulatory T cells retain suppressive function. Blood. 2009, 113: 4240-4249. 10.1182/blood-2008-10-183251. Voo KS, Wang YH, Santori FR, Boggiano C, Wang YH, Arima K, Bover L, Hanabuchi S, Khalili J, Marinova E, Zheng B, Littman DR, Liu YJ: Identification of IL-17-producing FOXP3+ regulatory T cells in humans. Proc Natl Acad Sci USA. 2009, 106: 4793-4798. 10.1073/pnas.0900408106. Ayyoub M, Deknuydt F, Raimbaud I, Dousset C, Leveque L, Bioley G, Valmori D: Human memory FOXP3+ Tregs secrete IL-17 ex vivo and constitutively express the TH17 lineage-specific transcription factor RORγt. Proc Natl Acad Sci USA. 2009, 106: 8635-8640. 10.1073/pnas.0900621106. Bettelli E, Carrier Y, Gao W, Korn T, Strom TB, Oukka M, Weiner HL, Kuchroo VK: Reciprocal developmental pathways for the generation of pathogenic effector TH17 and regulatory T cells. Nature. 2006, 441: 235-238. 10.1038/nature04753. Veldhoen M, Hocking RJ, Atkins CJ, Locksley RM, Stockinger B: TGF-β in the context of an inflammatory cytokine milieu supports de novo differentiation of IL-17-producing T cells. Immunity. 2006, 24: 179-189. 10.1016/j.immuni.2006.01.001. Xu L, Kitani A, Fuss I, Strober W: Cutting edge: regulatory T cells induce CD4+CD25+Foxp3+ T cells or are self-induced to become Th17 cells in the absence of exogenous TGF-β. J Immunol. 2007, 178: 6725-6729. Deknuydt F, Bioley G, Valmori D, Ayyoub M: IL-1β and IL-2 convert human Treg into TH17 cells. Clin Immunol. 2009, 131: 298-307. 10.1016/j.clim.2008.12.008. Osorio F, LeibundGut-Landmann S, Lochner M, Lahl K, Sparwasser T, Eberl G, Reis e Sousa C: DC activated via dectin-1 convert Treg into IL-17 producers. Eur J Immunol. 2008, 38: 3274-3281. 10.1002/eji.200838950. Radhakrishnan S, Cabrera R, Schenk EL, Nava-Parada P, Bell MP, Van Keulen VP, Marler RJ, Felts SJ, Pease LR: Reprogrammed FoxP3+ T regulatory cells become IL-17+ antigen-specific autoimmune effectors in vitro and in vivo. J Immunol. 2008, 181: 3137-3147. Curiel TJ, Coukos G, Zou L, Alvarez X, Cheng P, Mottram P, Evdemon-Hogan M, Conejo-Garcia JR, Zhang L, Burow M, Zhu Y, Wei S, Kryczek I, Daniel B, Gordon A, Myers L, Lackner A, Disis ML, Knutson KL, Chen L, Zou W: Specific recruitment of regulatory T cells in ovarian carcinoma fosters immune privilege and predicts reduced survival. Nat Med. 2004, 10: 942-949. 10.1038/nm1093. Kryczek I, Banerjee M, Cheng P, Vatan L, Szeliga W, Wei S, Huang E, Finlayson E, Simeone D, Welling TH, Chang A, Coukos G, Liu R, Zou W: Phenotype, distribution, generation, and functional and clinical relevance of Th17 cells in the human tumor environments. Blood. 2009, 114: 1141-1149. 10.1182/blood-2009-03-208249. Liu W, Putnam AL, Xu-Yu Z, Szot GL, Lee MR, Zhu S, Gottlieb PA, Kapranov P, Gingeras TR, Fazekas de St Groth B, Clayberger C, Soper DM, Ziegler SF, Bluestone JA: CD127 expression inversely correlates with FoxP3 and suppressive function of human CD4+ T reg cells. J Exp Med. 2006, 203: 1701-1711. 10.1084/jem.20060772. Morgan ME, van Bilsen JH, Bakker AM, Heemskerk B, Schilham MW, Hartgers FC, Elferink BG, van der Zanden L, de Vries RR, Huizinga TW, Ottenhoff TH, Toes RE: Expression of FOXP3 mRNA is not confined to CD4+CD25+ T regulatory cells in humans. Hum Immunol. 2005, 66: 13-20. Borsellino G, Kleinewietfeld M, Di Mitri D, Sternjak A, Diamantini A, Giometto R, Höpner S, Centonze D, Bernardi G, Dell'Acqua ML, Rossini PM, Battistini L, Rötzschke O, Falk K: Expression of ectonucleotidase CD39 by Foxp3+ Treg cells: hydrolysis of extracellular ATP and immune suppression. Blood. 2007, 110: 1225-1232. 10.1182/blood-2006-12-064527. Deaglio S, Dwyer KM, Gao W, Friedman D, Usheva A, Erat A, Chen JF, Enjyoji K, Linden J, Oukka M, Kuchroo VK, Strom TB, Robson SC: Adenosine generation catalyzed by CD39 and CD73 expressed on regulatory T cells mediates immune suppression. J Exp Med. 2007, 204: 1257-1265. 10.1084/jem.20062512. Mandapathil M, Lang S, Gorelik E, Whiteside TL: Isolation of functional human regulatory T cells (Treg) from the peripheral blood based on the CD39 expression. J Immunol Methods. 2009, 346: 55-63. 10.1016/j.jim.2009.05.004. Robson SC, Sévigny J, Zimmermann H: The E-NTPDase family of ectonucleotidases: Structure function relationships and pathophysiological significance. Purinergic Signal. 2006, 2: 409-430. 10.1007/s11302-006-9003-5. Chaudhry A, Rudra D, Treuting P, Samstein RM, Liang Y, Kas A, Rudensky AY: CD4+ regulatory T cells control TH17 responses in a Stat3-dependent manner. Science. 2009, 326: 986-991. 10.1126/science.1172702. Fletcher JM, Lonergan R, Costelloe L, Kinsella K, Moran B, O'Farrelly C, Tubridy N, Mills KH: CD39+Foxp3+ regulatory T Cells suppress pathogenic Th17 cells and are impaired in multiple sclerosis. J Immunol. 2009, 183: 7602-7610. 10.4049/jimmunol.0901881.