Успехи современной биологии, 2023, T. 143, № 1, стр. 16-21

Аутоиммунные заболевания (АИЗ) встречаются примерно у 1–5% в общей популяции и характеризуются длительным, хроническим течением с периодами ремиссий и обострений. В основе патогенеза лежит альтерация иммунного ответа, приводящая к образованию аутореактивных Т-клеток и/или синтезу аутоантител. Среди АИЗ особое место занимают патологии с вовлечением кожных покровов и слизистых оболочек, недавние клинические и фундаментальные исследования которых позволили по-новому взглянуть на клеточные и молекулярно-биологические пути их развития. При дискоидной красной волчанке, герпетиформном дерматите, некротическом кожном васкулите выявляется выраженная инфильтрация кожи γδ Т-клетками (Alaibac et al., 2006).

Исследования, проведенные еще в 1990-х гг., продемонстрировали количественные изменения γδ Т-клеток в периферической крови и в пораженных тканях пациентов с различными АИЗ, что позволило предположить важность их роли в иммунопатогенезе хронических воспалительных заболеваний (Bank, Marcu-Malina, 2013). Структурные особенности Т-клеточного рецептора лимфоцитов, выявленные в середине 1980-х гг. ХХ в. стали основанием для разделения Т-лимфоцитов на αβ и γδ Т-лимфоциты. Основное внимание исследователей уделялось изучению фенотипических и функциональных особенностей αβ Т-лимфоцитов, в то время как γδ Т-лимфоциты стали интенсивно изучаться с 1990-х гг.

γδ Т-лимфоциты обнаруживаются в небольшом количестве в периферической крови, составляя не более 10% (Пичугина, 2008; Хайдуков и др., 2008), а также в коже и слизистых оболочках (Нижегородова, Зафранская, 2009). В связи с широким распространением в эпителиальных тканях, γδ Т-лимфоциты еще называются интраэпителиальными. В покоящемся состоянии интраэпителиальные Т-лимфоциты не экспрессируют рецепторы CD4 и СD8, но при появлении активирующих сигналов γδ Т-лимфоциты способны дифференцироваться в Т-хелперные (CD4⁺) или в Т-цитотоксические лимфоциты (СD8⁺). В отличие от αβ Т-лимфоцитов, презентация антигенов γδ Т-лимфоцитам происходит без участия молекул главного комплекса гистосовместимости HLA (human leukocyte antigen) II класса, что способствует быстрому иммунному ответу. Рецепторы γδ Т-клеток опосредуют прямое распознавание непептидных молекул, таких как бутирофилин, экспрессируемый на поверхности клеток (распознавание и стимулирующие свойства которого усиливаются внутриклеточными низкомолекулярными фосфоантигенами), фикоэритрин, гликозиды, тРНК-синтетаза и другие внутриклеточные ферменты, белки теплового шока (HSP, heat shock proteins) (Bank, 2020). Интраэпителиальным γδ Т-лимфоцитам отводится роль “сторожевых” клеток эпителиальных тканей, обладающих способностями к распознаванию и уничтожению патогенов и собственных патологически измененных эпителиальных клеток. Активированные γδ Т-клетки синтезируют ряд цитокинов, таких как интерферон гамма (IFNγ), фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), интерлейкины IL-17, IL-22 и др. Имеются данные о том, что γδ Т-лимфоциты синтезируют ростовые факторы – фактор роста кератиноцитов (keratinocyte growth factor, KGF), фактор роста фибробластов (fibroblast growth factor, FGF) и др., участвующие в репарации собственных органов и тканей (Нижегородова, Зафранская, 2009). Синтезируя провоспалительные цитокины, они индуцируют синтез аутоантител В-лимфоцитами (Li et al., 2017). Помимо секреции цитокинов, γδ Т-клетки также синтезируют хемокины (Пинегин и др., 2013), которые влияют на привлечение других иммунных клеток в очаг воспаления и модулируют их функцию. Некоторые из этих иммуноцитов в микроокружении воспаления проявляют иммуносупрессивную активность. γδ Т-лимфоциты обладают цитотоксическим потенциалом в отношении инфицированных, опухолевых, аутореактивных клеток за счет синтеза и секреции провоспалительных цитокинов и цитотоксических белков (перфорины, гранзимы, гранулизины, катепсин С и др.) (Нижегородова, Зафранская, 2009).

В настоящее время большие надежды возлагаются на разработанную технологическую платформу “GammaDelta Therapeutics”, созданную для обеспечения фармацевтическими препаратами пациентов с онкологическими, инфекционными заболеваниями (ЦМВ, ВИЧ) и воспалительными заболеваниями кишечника (https://mosmedpreparaty.ru/news/37553).

Одной из наиболее распространенных системных аутоиммунных патологий является ревматоидный артрит (РА) с заболеваемостью 0.5–1% в общей популяции (Cojocaru et al., 2010; Radu, Burgau, 2021; Conforti et al., 2021). РА характеризуется накоплением аутореактивных Т-клеток в синовиальной жидкости и суставных тканях и увеличением числа γδ Т-клеток в синовиальной жидкости (Sourav et al., 2015) на фоне снижения числа γδ Т-клеток в периферической крови по сравнению с здоровыми донорами (1.38 ± 1.08% против 3.23 ± 2.12%, р < 0.05) (Liu et al., 1999). Снижение γδ Т-клеток в периферической крови также выявлено у пациентов с псориатическим артритом (ПСА) (Gaur et al., 2015).

При изучении взаимодействия субпопуляций γδ Т-клеток с различными иммунными клетками в экспериментальных мышиных моделях коллаген-индуцированного артрита было обнаружено, что после введения 1-й дозы инъекции коллагенового антигена количество γδ Т-клеток Vγ1⁺ и Vγ4⁺ увеличилось, но активировались только клетки Vγ4⁺ (Roark et al., 2007). Важно отметить, что, как в дренирующем лимфатическом узле, так и в суставах, подавляющее большинство клеток Vγ4/Vδ4⁺ продуцировали IL-17 – цитокин, который, по-видимому, играет ключевую роль в развитии коллаген-индуцированного артрита (Roark et al., 2008). Показано, что количество продуцирующих IL-17 Vγ4⁺ γδ Т-клеток в дренирующих лимфатических узлах коррелирует с числом CD4⁺ αβ⁺ Th-17 клеток. При истощении Vγ4⁺-клеток отмечалось снижение тяжести клинических проявлений на фоне снижения общего уровня IgG и IgG2a антител к коллагену.

Было выявлено, что γδ Т-клетки мигрируют в очаг воспаления, что, вероятно, способствует прогрессированию РА (Bank, Marcu-Malina, 2013). Секретируемый γδ Т-клетками IL-17 индуцирует экспрессию RANKL (receptor activator of nuclear factor kappa-Β ligand, гликопротеин семейства TNF) и синтез провоспалительных цитокинов IL-1 и TNF-α. Помимо γδ Т-клеток, остеобласты и синовиальные фибробласты посредством секреции RANKL, матриксных металлопротеиназ (MMPs), способствуют прогрессированию РА (Jung, 2014).

Кроме того, во время активного заболевания отмечено повышение экспрессии антигена HLA-DR на γδ Т-клетках (Lamour et al., 1992). В крови содержание Vγ9⁺Vδ2⁺ Т-клеток снижается преимущественно на поздних стадиях заболевания. Кроме того, поскольку в крови отмечается снижение числа Vγ9⁺Vδ2⁺ Т-клеток на фоне повышения их количества в синовиальной жидкости, миграция этой субпопуляции в очаг воспаления является одним из механизмов накопления Т-клеток в очаге. Таким образом, субпопуляции γδ Т-клеток и продуцируемые ими цитокины, а также взаимодействие их с другими иммунными и неиммунными клетками могут влиять на патогенез РА.

К гетерогенной группе аутоиммунных ревматических заболеваний также относят псориатический артрит (ПсА), системную красную волчанку (СКВ), синдром Шегрена, склеродермию, спондилоартрит, полимиозит.

Псориаз – хроническое воспалительное заболевание кожи, характеризующееся экспансией патогенных аутореактивных Т-клеток (Sourav et al., 2015). Наряду с участием адаптивных иммунных Т-клеток, таких как Th1, Th17 и Treg в первичной манифестации заболевания, γδ Т-клетки также играют важную роль в прогрессировании болезни. γδ Т-клетки продуцируют IL-17A, IL-17F и IL-22 (Ogawa et al., 2018). Дермальные γδ Т-клетки конститутивно экспрессируют IL-23R, и в ответ на стимуляцию IL-23 синтезируют значительные уровни IL-17, что способствует развитию воспаления при псориазе (Cong, 2016). Внутрикожная инъекция IL-23 приводит к накоплению позитивных по C-C-хемокиновому рецептору 6-го типа (CCR6) γδ Т-клеток (CCR6⁺ γδ Т-клеток) в эпидермисе, секреции повышенного количества IL-17A и IL-22 и вызывает тяжелый псориазоподобный дерматит (Cochez et al., 2017). В экспериментальных исследованиях показано, что Vy4⁺ γδ Т-клетки продуцируют повышенные уровни IL-17A и связаны с прогрессированием псориаза (Cai et al., 2014), что согласуется с аналогичными исследованиями при других аутоиммунных заболеваниях. В пораженной коже пациентов с псориазом выявлено повышенное количество IL-17-продуцирующих γδ Т-клеток (Bank, 2020). Кроме того, были идентифицированы Vγ9Vδ2-клетки, мигрирующие в кожу, экспрессирующие кожный лимфоцитарный антиген (CLA) и CCR6, который играет важную роль при псориазе. Было обнаружено, что содержание популяции Vγ9Vδ2-клеток увеличивается в пораженной коже, но снижается в крови у больных псориазом (Davey et al., 2018), что позволяет предположить, что мобилизация γδ Т-клеток в воспаленную кожу и их эффекторная функция способствуют прогрессированию дерматоза.

Существенные клинические и фундаментальные результаты исследований за последнее десятилетие доказали, что ось интерлейкин IL-23/Th17 играет важную роль в патогенезе псориаза (Насонов и др., 2019; Hawkes et al., 2018; Ogawa et al., 2018). Было показано снижение интенсивности развития псориазoподобного воспаления у мышей с дефицитом IL-23 и IL-17 (Rizzo et al., 2011; Tortola et al., 2012). Инъекции IL-23 в кожу мышей или применение крема имиквимода (IMQ) индуцировали типичный псориазoподобный фенотип, то есть гиперкератоз, эритему и воспаление. Показано снижение гиперкератоза и воспалительной реакции, индуцированных IL-23/IMQ, при дефиците Т-клеточного рецептора d (Tcrd–/–) мышей, однако никаких существенных изменений не наблюдалось у мышей с дефицитом Т-клеточного рецептора b Tcrb–/– (Cai et al., 2011). Кроме того, при стимуляции IL-23 уровень IL-17, продуцируемого мышами Tcrd–/–, был значительно ниже по сравнению с мышами WT или Tcra–/– (Cai et al., 2014). Эти данные также свидетельствуют о том, что γδ Т-клетки кожи являются основными клетками, продуцирующими IL-17 в коже в ответ на стимуляцию IL-23.

Для выработки IL-17 кожными γδ Т-клетками требуется эндогенный IL-1b (Cai et al., 2011). Исследования, посвященные изучению роли отдельных субпопуляций γδ-клеток в развитии воспаления, показали, что как Vγ4-, так и Vγ6-дермальные Т-клетки продуцируют IL-17, однако дермальные Т-клетки Vγ4 продуцируют значительно больше IL-17 по сравнению с Vγ6 (Cai et al., 2014). Дермальная пролиферация Т-клеток Vγ4 и продуцирование ими IL-17 зависят от STAT3, тогда как дермальные Т-клетки Vγ6 могут активироваться через независимый от STAT3 путь RELA/NF-κb (Cai et al., 2014). Таким образом, дермальные Т‑клетки Vγ4, по-видимому, играют решающую роль в вызванном имиквимодом псориазоподобном дерматите.

Адаптивные иммунные реакции Т-клеток памяти не ограничиваются чужеродными антигенами, и рецидивы аутоиммунных заболеваний обычно обусловлены аутоагрессивными лимфоцитами памяти. Рецидивы псориаза на одних и тех же участках кожи, вероятно, так же обусловлены клетками иммунной памяти. Было показано, что реакция человеческих Vγ9⁺Vδ2⁺ Т-клеток на фосфоантигены усиливается после первоначальной вакцинации против Mycobacterium bovis BCG (Dieli et al., 2000). Было обнаружено, что мышиные клетки памяти Vγ6⁺ γδ T сохраняются более пяти месяцев в брыжеечных лимфатических узлах после инфекции Listeria monocytogenes (Sheridan et al., 2013). После воздействия кремом, содержащим имиквимод, было показано, что клетки Vγ4⁺γδ T17 кожи пролиферируют в дренирующих лимфатических узлах, а затем высвобождаются из них и мигрируют под действием хемокина CCR2, накапливаясь в очагах воспаления. Это, в свою очередь, усиливает воспалительную реакцию и рекрутирование нейтрофилов. У сенсибилизированных мышей было выявлено выраженное воспаление кожи, значительная клеточная пролифераци и синтез IL-17 Vγ⁴⁺γδ T-клетками. Эксперименты по адоптивному переносу подтвердили, что клетки памяти Vγ4⁺γδ T17 быстро реагируют, это способствует их вовлечению в рецидив псориаза (Ramirez-Valle et al., 2015; Hartwig et al., 2015; Zhu et al., 2017).

В здоровой коже человека γδ T-клетки встречаются редко (Holtmeier et al., 2001). Повышенный уровень Т-клеток Vγ9Vδ2 наблюдается в очагах псориаза, в то время как в крови больных псориазом число клеток Vγ9Vδ2 снижено по сравнению с здоровыми добровольцами. В результате терапии псориаза отмечается нормализация числа циркулирующих Т-клеток Vγ9Vδ2. Эти результаты продемонстрировали перераспределение Т-клеток Vγ9Vδ2 из крови в кожу больных псориазом (Laggner et al., 2011). Кроме того, было показано, что Т-клетки Vγ9Vδ2 продуцируют цитокины IFNγ, TNF-α, IL-17A, IL-8 и хемокины CCL3, CCL4, CCL5, CCR6. Эти цитокины и хемокины отвечают за привлечение важнейших иммунных эффекторных клеток в кожу для активации кератиноцитов (Pang et al., 2012).

Исследования, посвященные изучению иммуногенеза другого аутоиммунного заболевания – системной красной волчанки (СКВ), характеризующейся выработкой аутоантител против различных ядерных и цитоплазматических антигенов (Ippolito et al., 2011; Sourav et al., 2015), показали, что γδ Т-клетки (подтипы Vδ1 и Vδ2) присутствовали в значительно меньшем количестве в крови пациентов с СКВ по сравнению со здоровыми контрольными группами. Исследования выявили олигоклональную природу γδ Т-клеток при СКВ (Olive et al., 1994). Имеются данные о снижении числа Vδ2⁺ γδ Т-клеток и увеличении Vδ3⁺ γδ Т-клеток у пациентов с СКВ (Robak et al., 2001). Выявлено, что γδ Т-клетки у пациентов с СКВ секретируют IFNγ, IL-4, IL-10 и TGF-β, но не IL-17 (Lu et al., 2016). У больных СКВ также наблюдалась повышенная экспрессия активирующих рецепторов CD69 и HLA-DR на γδ Т-клетках (Wang et al., 2013).

При исследовании 21 больного СКВ (Wang et al., 2013) выявлено снижение количества γδ Т-клеток по сравнению со здоровыми, в то время как экспрессия активационных маркеров HLA-DR⁺ и CD69⁺ на γδ Т-клетках была значительно выше у больных (р < 0.001 и р < 0.05 соответственно). В работе (Ma et al., 2016) изучали γδ Т-клетки, выделенные из периферической крови 14 здоровых добровольцев и 22 пациентов с СКВ до лечения и через 4 и 12 недель после начала приема глюкокортикоидов (ГК), микофенолата мофетила или гидроксихлорохина. Было выявлено, что у больных СКВ снижено количество как γδ T-клеток в целом, так и субпопуляции Vγ9⁺ γδ Т-клеток и CD4^–CD8^– γδ Т-клеток, секретирующих TNF-α/IL-17. В процессе лечения уровень γδ Т-клеток нормализовался, коррелируя с клинической эффективностью. Была выявлена обратная корреляция между индексом активности заболевания и числом γδ Т-клеток, особенно в отношении TNFα⁺ γδ Т-клеток, TNF⁺ Vγ9⁺ γδ Т-клеток и IL-17⁺ CD4^-CD8^– γδ Т-клеток, а также положительная корреляция между уровнем С3-компонента комплемента и γδ Т-клетками, продуцирующими IL-17.

Значительное снижение доли общих γδ Т-клеток и Vδ2 Т-клеток было выявлено у пациентов с впервые выявленной СКВ по сравнению со здоровыми (p = 0.016 для γδ Т-клеток, р = 0.003 для подгруппы Vδ2, наряду с увеличением доли Vδ1 у пациентов с неактивной СКВ (р = 0.004). Уровень CD27⁺ CD45RA⁺-субпопуляции (γδ Т-клетки центральной памяти), был значительно снижен по сравнению со здоровыми, как у пациентов с активной СКВ, так и у пациентов с неактивной СКВ. Абсолютное количество γδ Т-клеток так же было значительно снижено у пациентов с активной СКВ, как и субпопуляции Vδ1 и Vδ2. После лечения, однако, количество γδ Т-клеток восстанавливалось до нормального уровня, а количество клеток Vδ1 было выше нормы. Хотя количество клеток Vδ2 в некоторой степени возросло, оно оставалось значительно ниже, чем у здоровых доноров. Кроме того, наблюдалась отрицательная корреляция между индексом активности заболевания СКВ и количеством Vδ и Vδ2 γδ Т-клеток. Количество CD27⁺CD45RA⁺ γδ Т-клеток также отрицательно коррелировало с индексом активности заболевания СКВ.

В отличие от содержания в крови, процент γδ Т-лимфоцитов в коже больных СКВ был в два раза выше (22.0 ± 9.5%), чем в коже здоровых лиц (11.1 ± 5.5%) (р < 0.002), и более высокий процент был отмечен у пациентов с активным течением заболевания (27.0 ± 9.4%), чем при неактивной форме СКВ (5.6 ± 16.6%) (р < 0.002). Аналогичные различия были отмечены в процентном соотношении для субпопуляций Vδ2⁺ и Vγ9⁺ у пациентов с СКВ по сравнению со здоровыми людьми. Что касается субпопуляции Vδ3, более высокий процент наблюдался у пациентов с активной СКВ (10.5 ± 4.8%), чем у пациентов с неактивной СКВ (6.8 ± 3.5%; р < 0.03) и у здоровых лиц (3.6 ± 3.1%, p < 0.02). Напротив, количество CD3⁺-лимфоцитов в коже больных СКВ и здоровых людей было сопоставимым (81.4 ± 7.9 и 83.0 ± 13.4% соответственно; р > 0.05).

В крови пациентов с СКВ было значительно меньшее количество γδ Т-клеток (26.4 ± 16.9/мл), чем у здоровых людей (55.3 ± 20.6/мл) (р < 0.001) (Robak et al., 2001). Число Vδ2 TCR и Vγ9 TCR-субпопуляций было также ниже у больных СКВ, чем у здоровых. Процент γδ Т-лимфоцитов в клинически здоровой коже больных СКВ был в два раза выше (22.0 ± 9.4%), чем в коже здоровых (11.1 ± ± 5.5%) (p < 0.002). Было также отмечено наличие положительной корреляции между числом γδ Т‑лимфоцитов в коже и активностью СКВ (r = 0.594, p < 0.001), и между числом Vδ3 TCR⁺-клеток и активностью болезни (r = 0.659, p < 0.001). Таким образом, было показано, что при СКВ содержание γδ Т-лимфоцитов коррелирует с активностью заболевания.

При изучении роли γδ Т-клеток в патогенезе другого аутоиммунного заболевания соединительной ткани – склеродермии – выявлено, что доля γδ Т-клеток у больных была значительно ниже, чем в группе здоровых лиц (1.61 (0.52)% против 2.61 (0.46)% в контроле) (р < 0.05). У пациентов на ранней стадии заболевания или с анти-Scl-70-антителами наблюдалось снижение γδ Т-клеток (0.71 (0.29)% и 0.96 (0.41)% (р < 0.01 и р < 0.05 соответственно) (Гурский и др., 2011; Holcombe et al., 1995). Исследование мононуклеарных клеток периферической крови у 50 больных склеродермией показало, что число CD8⁺-клеток, натуральных киллеров (NK-клеток) и Т-лимфоцитов, экспрессирующих TCR γδ, было меньше по сравнению с здоровыми донорами, что могло спровоцировать измененный иммунный ответ, имеющий важное значение в развитии заболевания (Парамонов и др., 2015).

При изучении иммуногенеза системной склеродермии выявлен повышенный процент Vδ1⁺/γδ Т-клеток как в периферической крови, так и в бронхоальвеолярном лаваже у таких пациентов. Было обнаружено, что процентное и абсолютное содержание γδ Т-клеток периферической крови, CD16, CD8, CD45RO, CD25, коэкспрессия HLA-DR, CD54 и CD11a существенно не отличались от показателей контрольной группы, в то время как количество γδ Т-клеток CD49d были значительно увеличены у таких больных (2.3%) по сравнению с контрольной группой здоровых лиц (0.5%). В коже больных склеродермией отмечено повышение числа γδ Т-клеток, преимущественно Vδ1⁺, особенно на ранней стадии заболевания. В прогрессирующей фазе количество Т-клеток Vδ1⁺ так же было увеличено по сравнению с контролем. Эти исследования показывают, что Vδ1⁺ Т-клетки экспрессируют как молекулы адгезии, так и маркеры активации и значительно поддерживают экспансию γδ Т-клеток в очаги воспаления.

Таким образом, аутоиммунные заболевания с поражением кожных покровов связаны с количественными и качественными нарушениями системного и локального распределения специфических Т-клеток с γδ TCR. Результаты экспериментальных исследований показали, что γδ Т-клетки могут оказывать влияние посредством модуляции функции классических аутоантиген-реактивных αβ Т-клеток и В-клеток – центральных медиаторов аутоиммунных болезней. Однако γδ Т-клетки также играют независимую эффекторную провоспалительную роль, опосредованную их врожденной способностью выделять IL-17, TNF-α и IFNγ без участия антигена. Активация γδ Т-клеток может способствовать развитию и поддерживать течение аутоиммунных заболеваний, таких как псориаз, псориатический артрит, склеродермия, красная волчанка, ревматоидный артрит.

Благодаря уникальным свойствам γδ Т-клеток, обладающих функциями адаптивных и врожденных иммунных клеток, более глубокое изучение этой популяции Т-клеток прольет новый свет на патогенез аутоиммунных заболеваний и позволит приблизиться к разработке новых терапевтических подходов.