Sự tiết HLA-G5 từ tế bào gốc trung mô người là cần thiết để ức chế chức năng tế bào lympho T và tế bào tiêu diệt tự nhiên, đồng thời kích thích các tế bào T điều hòa CD4+CD25highFOXP3+
Tóm tắt
Các tế bào gốc trung mô (MSCs) thu được từ tủy xương người trưởng thành là những tế bào đa năng đang được nghiên cứu sâu rộng trong y học tái sinh. Ngoài ra, MSCs còn sở hữu các đặc tính điều chỉnh miễn dịch với tiềm năng điều trị để ngăn ngừa bệnh ghép chống chủ (GvHD) trong chuyển giao tế bào huyết học đồng loại. Thực tế, MSCs có thể ức chế chức năng của tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK), điều chỉnh quá trình trưởng thành của tế bào đuôi gai, và ức chế phản ứng của tế bào T đồng loại. Ở đây, chúng tôi báo cáo rằng phân tử kháng nguyên bạch cầu người không cổ điển (HLA) lớp I HLA-G chịu trách nhiệm cho các đặc tính điều chỉnh miễn dịch của MSCs. Dữ liệu của chúng tôi cho thấy MSCs tiết ra isoform hòa tan HLA-G5 và sự tiết này phụ thuộc vào interleukin-10. Hơn nữa, sự tiếp xúc giữa MSCs và tế bào T đã được kích thích đồng loại là cần thiết để đạt được sự tiết HLA-G5 đầy đủ và do đó, sự điều chỉnh miễn dịch hoàn chỉnh từ MSCs. Các thí nghiệm chặn sử dụng kháng thể chống HLA-G trung hòa cho thấy HLA-G5 đóng góp đầu tiên vào việc ức chế sự phát triển của tế bào T đồng loại và sau đó là sự mở rộng của các tế bào T điều hòa CD4+CD25highFOXP3+. Thêm vào đó, chúng tôi chứng minh rằng ngoài tác động lên hệ miễn dịch thích ứng, MSCs, thông qua HLA-G5, ảnh hưởng đến miễn dịch bẩm sinh bằng cách ức chế cả hai quá trình khử tế bào do tế bào NK và sự tiết interferon-γ. Kết quả của chúng tôi cung cấp bằng chứng rằng HLA-G5 được tiết ra từ MSCs là rất quan trọng cho các chức năng ức chế của MSCs và nên góp phần cải thiện các thử nghiệm lâm sàng điều trị sử dụng MSCs để ngăn ngừa GvHD.
Các tiết lộ về các xung đột lợi ích tiềm ẩn được tìm thấy ở cuối bài báo này.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Deschaseaux, 2000, Human marrow stromal precursors are alpha 1 integrin subunit-positive, J Cell Physiol, 184, 319, 10.1002/1097-4652(200009)184:3<319::AID-JCP5>3.0.CO;2-N
Friedenstein, 1976, Fibroblast precursors in normal and irradiated mouse hematopoietic organs, Exp Hematol, 4, 267
Pittenger, 1999, Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells, Science, 284, 143, 10.1126/science.284.5411.143
Woodbury, 2000, Adult rat and human bone marrow stromal cells differentiate into neurons, J Neurosci Res, 61, 364, 10.1002/1097-4547(20000815)61:4<364::AID-JNR2>3.0.CO;2-C
Devine, 2003, Mesenchymal stem cells distribute to a wide range of tissues following systemic infusion into nonhuman primates, Blood, 101, 2999, 10.1182/blood-2002-06-1830
Bruder, 1998, Bone regeneration by implantation of purified, culture-expanded human mesenchymal stem cells, J Orthop Res, 16, 155, 10.1002/jor.1100160202
Horwitz, 2002, Isolated allogeneic bone marrow-derived mesenchymal cells engraft and stimulate growth in children with osteogenesis imperfecta: Implications for cell therapy of bone, Proc Natl Acad Sci U S A, 99, 8932, 10.1073/pnas.132252399
Pittenger, 2004, Mesenchymal stem cells and their potential as cardiac therapeutics, Circ Res, 95, 9, 10.1161/01.RES.0000135902.99383.6f
Quarto, 2001, Repair of large bone defects with the use of autologous bone marrow stromal cells, N Engl J Med, 344, 385, 10.1056/NEJM200102013440516
Wakitani, 1994, Mesenchymal cell-based repair of large, full-thickness defects of articular cartilage, J Bone Joint Surg Am, 76, 579, 10.2106/00004623-199404000-00013
Di Nicola, 2002, Human bone marrow stromal cells suppress T-lymphocyte proliferation induced by cellular or nonspecific mitogenic stimuli, Blood, 99, 3838, 10.1182/blood.V99.10.3838
Majumdar, 2003, Characterization and functionality of cell surface molecules on human mesenchymal stem cells, J Biomed Sci, 10, 228, 10.1007/BF02256058
Bartholomew, 2002, Mesenchymal stem cells suppress lymphocyte proliferation in vitro and prolong skin graft survival in vivo, Exp Hematol, 30, 42, 10.1016/S0301-472X(01)00769-X
Aggarwal, 2005, Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses, Blood, 105, 1815, 10.1182/blood-2004-04-1559
Meisel, 2004, Human bone marrow stromal cells inhibit allogeneic T-cell responses by indoleamine 2,3-dioxygenase-mediated tryptophan degradation, Blood, 103, 4619, 10.1182/blood-2003-11-3909
Jiang, 2005, Human mesenchymal stem cells inhibit differentiation and function of monocyte-derived dendritic cells, Blood, 105, 4120, 10.1182/blood-2004-02-0586
Corcione, 2006, Human mesenchymal stem cells modulate B-cell functions, Blood, 107, 367, 10.1182/blood-2005-07-2657
Spaggiari, 2006, Mesenchymal stem cell-natural killer cell interactions: Evidence that activated NK cells are capable of killing MSCs, whereas MSCs can inhibit IL-2-induced NK-cell proliferation, Blood, 107, 1484, 10.1182/blood-2005-07-2775
Le Blanc, 2004, Treatment of severe acute graft-versus-host disease with third party haploidentical mesenchymal stem cells, Lancet, 363, 1439, 10.1016/S0140-6736(04)16104-7
Riteau, 2001, HLA-G2, -G3, and -G4 isoforms expressed as nonmature cell surface glycoproteins inhibit NK and antigen-specific CTL cytolysis, J Immunol, 166, 5018, 10.4049/jimmunol.166.8.5018
Rouas-Freiss, 1997, The alpha1 domain of HLA-G1 and HLA-G2 inhibits cytotoxicity induced by natural killer cells: Is HLA-G the public ligand for natural killer cell inhibitory receptors?, Proc Natl Acad Sci U S A, 94, 5249, 10.1073/pnas.94.10.5249
Lila, 2001, Soluble HLA-G protein secreted by allo-specific CD4+ T cells suppresses the allo-proliferative response: A CD4+ T cell regulatory mechanism, Proc Natl Acad Sci U S A, 98, 12150, 10.1073/pnas.201407398
Ristich, 2005, Tolerization of dendritic cells by HLA-G, Eur J Immunol, 35, 1133, 10.1002/eji.200425741
Carosella, 2003, HLA-G molecules: From maternal-fetal tolerance to tissue acceptance, Adv Immunol, 81, 199, 10.1016/S0065-2776(03)81006-4
McMaster, 1995, Human placental HLA-G expression is restricted to differentiated cytotrophoblasts, J Immunol, 154, 3771, 10.4049/jimmunol.154.8.3771
Rouas-Freiss, 1997, Direct evidence to support the role of HLA-G in protecting the fetus from maternal uterine natural killer cytolysis, Proc Natl Acad Sci U S A, 94, 11520, 10.1073/pnas.94.21.11520
Le Rond, 2006, Evidence to support the role of HLA-G5 in allograft acceptance through induction of immunosuppressive/regulatory T cells, J Immunol, 176, 3266, 10.4049/jimmunol.176.5.3266
2000, Implication of HLA-G molecule in heart-graft acceptance, Lancet, 355, 2138, 10.1016/S0140-6736(00)02386-2
Colonna, 1997, A common inhibitory receptor for major histocompatibility complex class I molecules on human lymphoid and myelomonocytic cells, J Exp Med, 186, 1809, 10.1084/jem.186.11.1809
LeMaoult, 2005, HLA-G up-regulates ILT2, ILT3, ILT4, and KIR2DL4 in antigen presenting cells, NK cells, and T cells, FASEB J, 19, 662, 10.1096/fj.04-1617fje
Gotherstrom, 2005, Difference in gene expression between human fetal liver and adult bone marrow mesenchymal stem cells, Haematologica, 90, 1017
Gindraux, 2007, Human and rodent bone marrow mesenchymal stem cells that express primitive stem cell markers can be directly enriched by using the CD49a molecule, Cell Tissue Res, 327, 471, 10.1007/s00441-006-0292-3
Moreau, 2003, HLA-G gene repression is reversed by demethylation, Proc Natl Acad Sci U S A, 100, 1191, 10.1073/pnas.0337539100
Sauce, 2002, Retrovirus-mediated gene transfer in primary T lymphocytes impairs their anti-Epstein-Barr virus potential through both culture-dependent and selection process-dependent mechanisms, Blood, 99, 1165, 10.1182/blood.V99.4.1165
Rebmann, 2005, Report of the Wet Workshop for Quantification of Soluble HLA-G in Essen, 2004, Hum Immunol, 66, 853, 10.1016/j.humimm.2005.05.003
Sotiropoulou, 2006, Interactions between human mesenchymal stem cells and natural killer cells, Stem Cells, 24, 74, 10.1634/stemcells.2004-0359
Betts, 2003, Sensitive and viable identification of antigen-specific CD8+ T cells by a flow cytometric assay for degranulation, J Immunol Methods, 281, 65, 10.1016/S0022-1759(03)00265-5
Moreau, 1999, IL-10 selectively induces HLA-G expression in human trophoblasts and monocytes, Int Immunol, 11, 803, 10.1093/intimm/11.5.803
Uccelli, 2007, Mesenchymal stem cells: A new strategy for immunosuppression?, Trends Immunol, 28, 219, 10.1016/j.it.2007.03.001
Kanai, 2001, Soluble HLA-G influences the release of cytokines from allogeneic peripheral blood mononuclear cells in culture, Mol Hum Reprod, 7, 195, 10.1093/molehr/7.2.195
Kanai, 2001, Human leukocyte antigen-G-expressing cells differently modulate the release of cytokines from mononuclear cells present in the decidua versus peripheral blood, Am J Reprod Immunol, 45, 94, 10.1111/j.8755-8920.2001.450205.x
Maccario, 2005, Interaction of human mesenchymal stem cells with cells involved in alloantigen-specific immune response favors the differentiation of CD4+ T-cell subsets expressing a regulatory/suppressive phenotype, Haematologica, 90, 516
Menier, 2004, Erythroblasts secrete the nonclassical HLA-G molecule from primitive to definitive hematopoiesis, Blood, 104, 3153, 10.1182/blood-2004-03-0809
Zou, 2004, Bone marrow is a reservoir for CD4+CD25+ regulatory T cells that traffic through CXCL12/CXCR4 signals, Cancer Res, 64, 8451, 10.1158/0008-5472.CAN-04-1987
Rouas-Freiss, 2007, Tolerogenic functions of human leukocyte antigen G: From pregnancy to organ and cell transplantation, Transplantation, 84, S21, 10.1097/01.tp.0000269117.32179.1c
Le Rond, 2004, Alloreactive CD4+ and CD8+ T cells express the immunotolerant HLA-G molecule in mixed lymphocyte reactions: In vivo implications in transplanted patients, Eur J Immunol, 34, 649, 10.1002/eji.200324266
Hwu, 2000, Indoleamine 2,3-dioxygenase production by human dendritic cells results in the inhibition of T cell proliferation, J Immunol, 164, 3596, 10.4049/jimmunol.164.7.3596
Gieseke, 2007, Human multipotent mesenchymal stromal cells inhibit proliferation of PBMCs independently of IFNgammaR1 signaling and IDO expression, Blood, 110, 2197, 10.1182/blood-2007-04-083162
Tse, 2003, Suppression of allogeneic T-cell proliferation by human marrow stromal cells: Implications in transplantation, Transplantation, 75, 389, 10.1097/01.TP.0000045055.63901.A9