ЭКСПРЕССИЯ ИНГИБИТОРНЫХ РЕЦЕПТОРОВ PD-1 И TIM-3 НА МОНОЦИТАХ ПРИ НЕОСЛОЖНЕННОЙ БЕРЕМЕННОСТИ И ГЕСТАЦИОННОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ

Н. Г. Сеник ¹, О. Ю. Леплина ¹, М. А. Тихонова ¹, Е. Я. Шевела ¹,
Н. М. Пасман ², А. В. Шаклеин ³, А. А. Степанова ³, Е. Р. Черных ¹

¹ Научно-исследовательский институт
фундаментальной и клинической иммунологии, Новосибирск
² Новосибирский государственный университет
³ Городская клиническая больница № 1, Новосибирск

Аннотация. В работе исследовано относительное содержание клеток, экспрессирующих и коэкспрессирующих ингибиторные рецепторы PD-1 и Tim-3 в субпопуляциях классических, промежуточных и неклассических моноцитов при неосложненной беременности и ГСД в сравнении с фертильными небеременными. Показано, что неосложненная беременность сопровождается достоверным снижением доли PD-1+Tim-3-клеток и возрастанием содержания PD-1-Tim-3+-клеток в нМо и пМо. Беременные с ГСД также характеризуются снижением доли PD-1+Tim-3-клеток в пМо и нМо. Однако отличительным признаком абберантной адаптации при ГСД является двукратное возрастание дубльпозитивных клеток (PD-1+Tim-3+) в субпопуляции кМо при отсутствии повышения доли PD-1-Tim-3+-клеток в пМо и нМо (как это наблюдается при неосложненной беременности).

Abstract. The study investigated the relative content of cells expressing and co-expressing inhibitory receptors PD-1 and Tim-3 in monocyte subsets (classical, intermediate and non-classical monocytes) in normal pregnancy and GDM in comparison with fertile non-pregnant women. Uncomplicated pregnancy was shown to be associated with a significant lower proportion of PD-1+Tim-3- cells and a higher level of PD-1-Tim-3+ cells within nMo and iMo. Pregnant women with GDM are also characterized by a decrease in the proportion of PD-1+Tim-3- cells among iMo and nMo. However, a distinctive feature of abberant adaptation in GDM is a twofold increase in double-positive cells (PD-1+Tim-3+) within cMo along with the absence of an increase in PD-1-Tim-3+ cells in the subset of iMo and nMo (as is observed in uncomplicated pregnancy).

Введение. Гестационный сахарный диабет (ГСД) рассматривается в качестве фактора риска в отношении патологии матери и плода [1], поскольку развитие инсулинорезистентности сопряжено с активацией врожденного иммунитета и ослабления иммунологической толерантности [2, 3]. Моноциты (Мо) играют важную роль в регуляции про- и противовоспалительного баланса при беременности. Будучи гетерогенной популяцией, Мо человека включают три фенотипически и функционально различные субпопуляции — классические (к), промежуточные (п) и неклассические (н) Мо. Недавно было показано, что, подобно Т-клеткам, Мо экспрессируют ингибиторные рецепторы PD-1 (Programmed cell death 1) и Tim-3 (T-cell immunoglobulin and mucin domain 3), активация которых оказывает модулирующее действие на функциональный профиль Мо, снижая их провоспалительную активность [4]. Следовательно, изменения экспрессии ингибиторных рецепторов на Мо может являться одним из механизмов иммунной адаптации при беременности, а нарушения экспрессии указанных «чек-пойнт»-молекул — свидетельствовать об абберантной иммунной адаптации и нарушениях иммунной толерантности. Цель работы — оценка экспрессии PD-1 и Tim-3 в субпопуляциях Мо при неосложненной беременности и ГСД в сравнении с фертильными небеременными.

Материалы и методы. В исследование были включены 14 здоровых фертильных женщин и 25 беременных при сроке гестации 29–30 недель, включая 11 женщин с неосложненной беременностью и 14 с ГСД. Забор крови и все иммунологические исследования проводили после получения письменного информированного согласия. Мононуклеарные клетки (МНК) из периферической крови выделяли стандартно методом градиентного центрифугирования. Относительное содержание PD-1+-, Tim-3+- и PD-1+Tim-3+-клеток в гейтах кМо (CD14⁺⁺CD16^-), пМо (CD14⁺⁺CD16⁺) и нМо (CD14⁺CD16⁺⁺) оценивали методом проточной цитофлюориметрии (FACSCalibur, Becton Dickinson, США) с использованием PB-, FITC-, PE-, РerCP- и АРС- меченных моноклональных анти-HLA-DR-, анти-CD14-, анти-CD16-, анти-PD-1- и анти-Tim-3-антител соответственно (BD PharMingen, США).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета программ Statistica 6.0. Данные представлены в виде медианных значений (Ме) и интерквартильного диапазона (IQR, 25–75 % квартили). Значимые различия в несвязанных выборках оценивали с помощью критерия Манна — Уитни (U), для несвязанных выборок с помощью критерия Вилкоксона.

Результаты. Как видно из данных таблицы, женщины с неосложненной беременностью по сравнению с фертильными небеременными характеризовались снижением относительного содержания PD-1+Tim3-клеток во всех субпопуляциях Мо, которое в пМо и нМо достигало статистической значимости.

Экспрессия PD-1 и Tim-3 на моноцитах фертильных небеременных
и беременных с неосложненной гестацией и ГСД

Популяция (%)		Небер. n = 14 (1)	ГСД (−) n = 11 (2)	ГСД (+) n = 14 (13)	Достоверность
					рU 1-2	рU 1-3	рU 2-3
PD-1+Tim-3−
кМо	5 (4,8–8,6)		3,9 (0,8–7,9)	2,5 (1,5–3,1)	0,13	0,0013	0,54
пМо	4,9 (2,4–11)		1,7 (0,2–9)	1,2 (0,8–2,0)	0,026	0,0005	0,95
нМо	5,6 (2,9–14)		1,7 (0,1–7,6)	0,8 (0,5–3,6)	0,048	0,0005	0,91
PD-1+Tim-3+
кМо	8,5 (4,1–12)		10 (5,9–16)	18 (14–20)	0,17	0,0024	0,017
пМо	11 (6,7–19)		7,3(6,5–10)	10 (6,4–19)	0,11	0,91	0,089
нМо	12 (5–17)		8,9 (4,5–12)	12 (9–17)	0,28	0,69	0,13
PD-1-Tim-3+
кМо	62(52-70)		70 (60-82)	69 (64-74)	0,14	0,39	0,62
пМо	73 (60–80)		82 (74–91)	79 (78–87)	0,037	0,073	0,51
нМо	66 (47–80)		81 (76–86)	76 (58–83)	0,035	0,46	0,26
PD-1-Tim-3−
кМо	22 (11–33)		10 (6,3–27)	8,9 (7,6–22)	0,13	0,084	0,89
пМо	7,1 (2–17)		4,3(1,9–11)	5,9 (0,8–11)	0,52	0,33	0,72
нМо	3,5 (2–13)		5,5 (1–10)	8,6 (4,7–20)	0,78	0,22	0,15

Примечание. Данные представлены в виде медиан
и интерквартильных диапазонов.

 В то же время доля клеток, экспрессирующих Tim-3 (PD-1-Tim-3+), была повышена на уровне тренда в кМо и достоверно — в пМо и нМо. Содержание дубльпозитивных (PD-1+Tim-3+) и дубльнегативных (PD-1-Tim-3-) клеток в субпопуляциях Мо при неосложненной беременности значимо не менялось, хотя в кМо отмечалось возрастание PD-1+Tim-3+-клеток, сочетающееся со снижением PD-1-Tim-3-клеток.

У беременных с ГСД, как и с неосложненной беременностью, отмечалось снижение PD-1+Tim-3-клеток в пМо и нМо. В то же время, в отличие от неосложненной беременности, сниженный уровень PD-1+Tim-3-клеток выявлялся также в кМо, и ослабление экспрессии PD-1 не сопровождалось возрастанием доли PD-1-Tim-3+-клеток в пМо и нМо. Наиболее ярким отличительным признаком ГСД являлось выраженное возрастание дубльпозитивных клеток (PD-1+Tim-3+), содержание которых в кМо двукратно превышало аналогичный уровень как в группе небеременных, так и в группе женщин с неосложненной беременностью.

Выводы. Неосложненная беременность ассоциирована с повышенным содержанием Tim-3 — экспрессирующих PD-1-Tim-3+, и сниженным содержанием PD-1-позитивных (PD-1+Tim-3-) клеток в нМо и пМо, тогда как при ГСД снижение доли PD-1+Tim-3-клеток выявляется также в кМо, не сопровождается увеличением PD-1-Tim-3+-клеток и сочетается с двукратным возрастанием дубльпозитивных клеток в кМо, что свидетельствует об изменении функционального фенотипа моноцитов при ГСД.

Список литературы

1. Murray S. R., Reynolds R. M. Short- and long-term outcomes of gestational diabetes and its treatment on fetal development // Prenat Diagn. 2020. Vol. 40 (9). P. 1085–1091. DOI: 10.1002/pd.5768.

2. Yan, S., Santoro, A., Niphakis M. J. et al. Inflammation causes insulin resistance in mice via interferon regulatory factor 3 (IRF3)-mediated reduction in FAHFA levels // Nat. Commun. 2024. Vol. 15. P. 4605.

3. McElwain C. J., McCarthy F. P., McCarthy C. M. Gestational Diabetes Mellitus and Maternal Immune Dysregulation: What We Know So Far // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22 (8). P. 4261. DOI: 10.3390/ijms22084261. PMID: 33923959; PMCID: PMC8073796.

4. Xia Q., Wei L., Zhang Y. et al. Immune Checkpoint Receptors Tim-3 and PD-1 Regulate Monocyte and T Lymphocyte Function in Septic Patients // Mediators Inflamm. 2018. 2018. Vol. 22. P. 1632902. DOI: 10.1155/2018/1632902.