Причина тяжелого кокцидиомикоза — истощение T-лимфоцитов

Кокцидиомикоз— инфекционное заболевание, вызываемое грибами рода Coccidioides. Заражение, как правило, происходит при вдыхании спор из почвы. Большинство инфицированных переносят инфекцию бессимптомно либо в относительно легкой форме пневмонии, проходящей без лечения (ее называют «долинной лихорадкой»). Более тяжелые формы кокцидиомикоза встречаются реже, а наиболее опасная из них, внелегочный диссеминированный кокцидиомикоз (ВДК), развивается лишь в 1% случаев. При ВДК грибок распространяется за пределы легких и поражает кожу, лимфатические узлы, кости, суставы или мозговые оболочки. Эта форма инфекции нередко требует многолетней противогрибковой терапии, а при развитии менингита (воспаления мозговых оболочек) часто приводит к летальному исходу.

С учетом риска возникновения у патогенов устойчивости к стандартной противогрибковой терапии большой интерес вызывает иммуномодулирующая терапия. Ключевую роль в борьбе с возбудителями кокцидиомикоза играют T-хелперы 1 типа (Th1), стимулирующие фагоцитоз грибков. Авторы статьи в журнале JCI Insight предположили, что одной из причин тяжелого течения заболевания у изначально иммунокомпетентных пациентов может быть истощение T-лимфоцитов, вызванное длительным воздействием антигенов. По их мнению, недостаточный Th1-ответ в начале заболевания может способствовать формированию гранулем, которые становятся своеобразным «депо», где грибки могут персистировать годами.

Исследователи проанализировали образцы крови 310 пациентов с подтвержденным кокцидиомикозом. В выборку были включены люди с различными формами заболевания — к одной группе отнесли пациентов с долинной лихорадкой и бессимптомных носителей, к другой пациентов с диссеминированным кокцидиомикозом (с менингитом или без него).

Первым этапом стало определение соотношения популяций T-лимфоцитов в периферической крови. С помощью проточной цитометрии ученые оценили количество T-клеток на различных стадиях активации и дифференцировки: наивных (CD45RA+CCR7+), циркулирующих центральных T-клеток памяти, или TCM (CD45RO+CCR7+), эффекторных T-клеток памяти, TEM (CD45RO+CCR7–), и TEMRA — эффекторных T-клеток памяти с терминальной дифференцировкой и реэкспрессией CD45RA. Кроме того, они измерили уровень экспрессии маркеров активации и «истощения» HLA-DR, PD-1 и CD57 на CD4- и CD8-позитивных циркулирующих T-лимфоцитах.

У пациентов с тяжелой формой заболевания несколько снизилась доля наивных CD4- и CD8-позитивных T-клеток, но увеличилась доля клеток TEMRA, а вот общее количество T-хелперов не зависело от тяжести течения инфекции. Кроме того, у пациентов с ВДК CD4-позитивные T-лимфоциты интенсивнее экспрессировали PD-1. Этот биомаркер может свидетельствовать не только об истощении, но и о кратковременной активации T-клеток, поэтому авторы также проанализировали уровень экспрессии маркера активации HLA-DR, который оказался одинаковым у пациентов с разными форами кокцидиомикоза. Ученые также выяснили, что причиной повышения уровня PD-1 не являются циркулирующие фолликулярные хелперы, а CD8-позитивные T-лимфоциты при ВДК также демонстрируют «стареющий» фенотип, ассоциированный с экспрессией CD57.

Таким образом, у пациентов с диссеминированным кокцидиомикозом формировалось более антиген-опытное (менее «наивное»), но истощенное состояние иммунной системы. При этом уровень истощения не зависел от возраста человека.

Далее исследователи оценили специфический ответ на антигены Coccidioides с помощью AIM-анализа – «расширенной» методики проточной цитометрии, позволяющей выявить маркеры активации T-лимфоцитов (например, CD69, CD134 и CD137) после контакта с антигенами. Признаки активации были зафиксированы в 50% случаев бессимптомного носительства, 51% случаев неосложненной легочной инфекции, 40% случаев ВДК без менингита и 68% случаев кокцидиомикозного менингита. Неожиданным стало обнаружение «рефрактерного периода» в развитии иммунного ответа при ВДК. Среди пациентов, обследованных в первые 10 месяцев после постановки диагноза, специфический T-клеточный ответ выявлялся лишь у 8% больных с диссеминированной инфекцией. Для сравнения, среди пациентов с неосложненной формой заболевания такой ответ регистрировался у 44%.

Причинами задержки T-клеточного ответа могут быть нарушение деятельности антигенпрезентирующих клеток, уклонение грибков от иммунной системы или их токсичность для лимфоцитов; по мнению авторов, именно она может создавать условия для распространения патогенов по организму.

Ученые проверили, можно ли восстановить функциональную активность T-клеток с помощью ингибиторов контрольных точек иммунитета. Для этого периферические лимфоциты пациентов с ВДК культивировали с антигенами Coccidioides в присутствии ингибитора PD-1. В 10 из 13 (77%) образцов после такой обработки усиливалась продукция интерферона гамма (IFN-γ). У некоторых пациентов также возрастала продукция интерлейкинов (IL-17A и IL-4). Однако блокада PD-1 была эффективна только в тех случаев, когда T-клетки демонстрировали реактивность по результатам AIM-анализа.

Авторы исследования подчеркивают, что на данный момент нельзя однозначно сказать, как связаны две их ключевые находки — ареактивность T-лимфоцитов на ранних этапах ВДК и их истощение на поздних стадиях заболевания. Истощение T-лимфоцитов может быть как следствием, так и причиной диссеминации грибков по организму. Дальнейшего изучения требуют также перспективы применения иммунотерапии для лечения тяжелых форм кокцидиомикоза.

Туберкулезная микобактерия усиливает патогенный потенциал криптококка