CD4+/CD8+ T-клетки вызывают реакцию «трансплантат против хозяина» у мышей

Реакция «трансплантат против хозяина» (РТПХ) — распространенное осложнение при пересадке аллогенных гемопоэтических клеток. Стандартная профилактика РТПХ включает препараты, нацеленные на активность всей популяции T-клеток, однако такой подход может снижать эффективность реакции «трансплантат против лейкоза» (РТПЛ), оказывающей дополнительный терапевтический эффект при борьбе с опухолью. Один из возможных подходов профилактики РТПХ без снижения ее эффективности — таргетирование специфических подтипов T-клеток, вовлеченных в развитие реакции. Ранее с РТПХ связали субпопуляцию T-клеток, экспрессирующих одновременно маркеры CD4 и CD8. В новой работе ученые из США проанализировали роль CD4+/CD8+ T-клеток в патологическом ответе на трансплантацию (в работе эти клетки названы двойными позитивными T-клетками, ДПТ).

Они проанализировали T-клетки в образцах крови от 35 взрослых реципиентов аллогенных гемопоэтических клеток; образцы были собраны в течение 100 дней после трансплантации. Ученые рассмотрели 11 биомаркеров. Статистический анализ показал, что тяжелую РТПХ и РТПХ любой степени можно предсказать по двум из них, в том числе по частоте ДПТ.

Затем ученые оценили функциональную значимость ДПТ на ксенографтной мышиной модели. Иммунодефицитным мышам трансплантировали человеческие мононуклеарные клетки периферической крови. Мышей наблюдали в течение 12 недель и по итогам наблюдения разделили их на две группы: с летальной РТПХ и без нее. В крови мышей из первой группы обнаруживались ДПТ, хотя в трансплантате их не было. Авторы установили, что возникновение ДПТ не зависит от донора и эти клетки появляются даже при пересадке одних только T-лимфоцитов. В экспериментах на мышах они подтвердили, что повышенная частота ДПТ предсказывает развитие РТПХ.

Согласно результатам РНК-секвенирования Т-клеток от мышей с летальной РТПХ, транскриптомная сигнатура ДПТ отличается от таковых для CD4+ и CD8+ T-клеток. В ДПТ наблюдалась экспрессия генов CD4 и CD8. Данные РНК-секвенирования и дополнительных экспериментов in vitro и на мышах подтвердили, что ДПТ экспрессируют маркеры CD4 и CD8, а не приобретают их путем трогоцитоза. Гены, экспрессия которых различалась в ДПТ по сравнению с CD4+ и CD8+ T-клетками, в основном кодируют ферменты. Кроме того, среди них есть компоненты экзосом, факторы транскрипции и гены, кодирующие цитокины и рецепторы цитокинов. В целом экспрессионный профиль ДПТ соответствовал профилю эффекторных T-клеток в конечно точке дифференциации со слабо выраженными признаками истощения.

На следующем этапе авторы установили, что ДПТ дифференцируются из CD8+ T-клеток при антигенной стимуляции T-клеточных рецепторов. Им не удалось определить, какие факторы транскрипции ответственны за это превращение, но, по их мнению, более детального исследования заслуживает фактор THPOK. Популяция ДПТ демонстрировала повышенную метаболическую активность и большее количество бластных (пролиферирующих) клеток по сравнению с CD8+ T-лимфоцитами. Эти клетки были склонны к клональной экспансии и секретировали разнообразные цитокины, в том числе IFN-γ и TNF-α, что служит признаком воспалительного фенотипа.

Чтобы подтвердить роль ДПТ в РТПХ, ученые трансплантировали мышам отдельно ДПТ, CD4+ или CD8+ T-клетки. Летальная реакция развилась только у мышей, получивших ДПТ. После трансплантации клетки быстро распространялись по организму, инфильтрируя селезенку, печень и легкие. В плазме мышей повышался уровень IFN-γ. Если мышам после трансплантации вводили антитело против CD4, количество ДПТ в их организме уменьшалось, а РТПХ не развивалась. При этом сами ДПТ не могли противостоять клеткам B-клеточного острого лимфобластного лейкоза, привитым мышам. Таким образом, ученые описали субпопуляцию T-клеток, вовлеченных в развитие РТПХ, но практически не способных к РТПЛ.