Миграция дендритных клеток человека in vitro, индуцированная вакцинами, стимулирующими гуморальный и клеточный иммунитет

Дендритные клетки (ДК) — специализированные антигенпрезентирующие клетки, одной из функций которых является доставка антигенов из периферических тканей в лимфоидные органы посредством миграции, управляемой хемокинами.

Цель исследования — изучить действие вакцин, стимулирующих клеточный или гуморальный иммунный ответ, на экспрессию хемокиновых рецепторов CCR7, CXCR4 и CXCR5 на ДК, оценить подвижность этих клеток и миграционный ответ на хемокины.

Материалы и методы. Незрелые ДК, полученные из моноцитов in vitro, инкубировали с вакцинами или медиаторами воспаления, а затем оценивали их созревание и анализировали экспрессию гена CCR7, наличие рецепторов CCR7, CXCR4 и CXCR5 на наружной мембране, спонтанную подвижность клеток и хемотаксис, индуцированный хемокинами CCL21 и CXCL13.

Результаты. Туберкулезная вакцина БЦЖ, стимулирующая клеточный иммунный ответ, эффективно индуцирует созревание ДК, не влияет на экспрессию рецепторов CXCR4 и CXCR5 и вызывает небольшое, но достоверное усиление экспрессии гена и рецептора CCR7, а также хемотаксиса, индуцированного хемокином CCL21. Рекомбинантная дрожжевая вакцина гепатита В, индуцирующая гуморальный иммунный ответ, вызывает частичное созревание ДК, значительно увеличивает экспрессию рецепторов CCR7, CXCR4 и CXCR5, но при этом не повышает спонтанную подвижность клеток и слабо усиливает хемотаксис в ответ на CCL21 и CXCL13.

Заключение. Туберкулезная вакцина и вакцина гепатита В индуцируют различные наборы хемокиновых рецепторов на ДК, но при этом относительно слабо стимулируют хемотаксис ДК. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности поиска новых адъювантов, способных усиливать миграцию несущих антигены ДК в лимфоидные органы.

1. Steinman R.M. The dendritic cell system and its role in immunogenicity. Annu Rev Immunol 1991; 9: 271–296, http://dx.doi.org/10.1146/annurev.immunol.9.1.271.
2. Alvarez D., Vollmann E.H., von Andrian U.H. Mechanisms and consequences of dendritic cell migration. Immunity 2008; 29(3): 325–342, http://dx.doi.org/10.1016/j.immuni.2008.08.006.
3. Талаев В.Ю. Механизмы управления миграцией миело­идных дендритных клеток и клеток Лангерганса. Иммунология 2012; 33(2): 104–112.
4. Ohl L., Mohaupt M., Czeloth N., Hintzen G., Kiafard Z., Zwirner J., Blankenstein T., Henning G., Förster R. CCR7 govern skin dendritic cell migration under inflammatory and steady-state conditions. Immunity 2004; 21(2): 279–288, http://dx.doi.org/10.1016/j.immuni.2004.06.014.
5. Johnson L.A., Jackson D.G. Cell traffic and the lymphatic endothelium. Ann N Y Acad Sci 2008; 1131: 119–133, http://dx.doi.org/10.1196/annals.1413.011.
6. Randolph G.J., Angeli V., Swartz M.A. Dendritic-cell trafficking to lymph node through lymphatic vessels. Nat Rev Immunol 2005; 5(8): 617–628, http://dx.doi.org/10.1038/nri1670.
7. Martín-Fontecha A., Sebastiani S., Höpken U.E., Uguccioni M., Lipp M., Lanzavecchia A., Sallusto F. Regulation of dendritic cell migration to the draining lymph node. Impact on T lymphocyte traffic and priming. J Exp Med 2003; 198(4): 615–621, http://dx.doi.org/10.1084/jem.20030448.
8. Kabashima K., Shiraishi N., Sugita K., Mori T., Onoue A., Kobayashi M., Sakabe J., Yoshiki R., Tamamura H., Fujii N., Inaba K., Tokura Y. CXCL12-CXCR4 engagement is required for migration of cutaneous dendritic cells. Am J Pathol 2007; 171(4): 1249–1257, http://dx.doi.org/10.2353/ajpath.2007.070225.
9. Saeki H., Wu M.T., Olasz E., Hwang S.T. A migratory population of skin-derived dendritic cells expresses CXCR5, responds to B lymphocyte chemoattractant in vitro, and co-localizes to B cell zones in lymph nodes in vivo. Eur J Immunol 2000; 30(10): 2808–2814, http://dx.doi.org/10.1002/1521-4141(200010)30:102808::aid-immu28083.0.co;2-k.
10. Топтыгина А.П. Лимфоидный фолликул — террито­рия иммунного ответа. Иммунология 2012; 33(3): 162–168.
11. Cyster J.G., Ansel K.M., Reif K., Ekland E.H., Hyman P.L., Tang H.L., Luther S.A., Ngo V.N. Follicular stromal cells and lymphocyte homing to follicles. Immunol Rev 2000; 176(1): 181–193, http://dx.doi.org/10.1034/j.1600-065x.2000.00618.x.
12. Katakai T., Suto H., Sugai M., Gonda H., Togawa A., Suematsu S., Ebisuno Y., Katagiri K., Kinashi T., Shimizu A. Organizer-like reticular stromal cell layer common to adult secondary lymphoid organs. J Immunol 2008; 181(9): 6189–6200, http://dx.doi.org/10.4049/jimmunol.181.9.6189.
13. León B., Ballesteros-Tato A., Browning J.L., Dunn R., Randall T.D., Lund F.E. Regulation of TH2 development by CXCR5+ dendritic cells and lymphotoxin-expressing B cells. Nat Immunol 2012; 13(7): 681–690, http://dx.doi.org/10.1038/ni.2309.
14. Талаев В.Ю., Плеханова М.В., Заиченко И.Е., Ба­байкина О.Н. Действие вакцин на экспрессию хемокиновых рецепторов дендритными клетками новорожденных и взрос­лых in vitro. Иммунология 2013; 34(6): 318–323.
15. Плеханова М.В., Талаев В.Ю., Бабайкина О.Н., Заичен­ко И.Е., Ефимов Е.И. Действие вакцин про­тив туберкулеза и гепатита В на фенотипические и функциональные свойства дендритных клеток ново­рож­­денных in vitro. Иммунология 2012; 33(6): 311–318.
16. Lindquist R.L., Shakhar G., Dudziak D., Wardemann H., Eisenreich T., Dustin M.L., Nussenzweig M.C. Visualizing dendritic cell networks in vivo. Nat Immunol 2004; 5(12): 1243–1250, http://dx.doi.org/10.1038/ni1139.
17. Wang C., Hillsamer P., Kim C.H. Phenotype, effector function, and tissue localization of PD-1-expressing human follicular helper T cell subsets. BMC Immunology 2011; 12: 53, http://dx.doi.org/10.1186/1471-2172-12-53.
18. Allen C.D., Ansel K.M., Low C., Lesley R., Tamamura H., Fujii N., Cyster J.G. Germinal center dark and light zone organization is mediated by CXCR4 and CXCR5. Nat Immunol 2004; 5(9): 943–952, http://dx.doi.org/10.1038/ni1100.

Talayev V.Y., Talaeva М.V., Voronina Е.V., Babaykina О.N. Migration of Human Dendritic Cells in vitro Induced by Vaccines Stimulating Humoral and Cell Immunity. Sovremennye tehnologii v medicine 2016; 8(3): 91, https://doi.org/10.17691/stm2016.8.3.10