16+
DOI: 10.18413/2658-6533-2026-12-2-0-9

Перспективы регуляции взаимодействия NK-клеток и клеток трофобласта с помощью ингибиторов циклинзависимых киназ
 

Aннотация

Актуальность: Анализ взаимосвязи между натуральными киллерами и клетками трофобласта имеет первостепенное значение для понимания процессов репродуктивной иммунологии. Это исследование создает базу для формирования инновационных методов терапевтического воздействия. В данной работе исследуется влияние ингибирования киназ CDK8/19 на функции NК-клеток и их взаимодействия. Данные киназы способствуют развитию и индукции функциональных характеристик клеток иммунной системы. В настоящее время ведутся активные исследования, направленные на разработку стратегий применения ингибиторов киназ в терапии различных заболеваний. Тем не менее, вопрос их использования для модуляции взаимодействий между иммунными клетками в системе мать-плод остается слабо изученным направлением. Это делает актуальным проведение исследований. Цель исследования:Исследование потенциальных эффектов, которые оказывают ИЦК на взаимодействие между NK-клетками и клетками трофобласта в условиях, моделирующих микроокружение при беременности. Материалы и методы:В исследовании использовали клеточные линии NK-92 и JEG-3, культивируемые с цитокинами TNFα, IFNγ, TGFβ1, IL-15, IL-18 и IL-10 в концентрациях, соответствующих их содержанию в биологических жидкостях человека. Экспрессию молекул стресса MICA и активирующих рецепторов NKG2D на NK-клетках оценивали методом проточной цитофлуориметрии после совместного культивирования с клетками трофобласта в присутствии/отсутствии ингибиторов цитокинов, а содержание цитокинов в супернатантах определяли иммуноцитохимическим методом. Результаты:в ходе данного исследования было показано, что ингибитор циклинзависимых киназ (ИЦК) модулирует экспрессию ключевых молекул, таких как активационный рецептор NKG2D и стрессовая молекула MICA, а также влияет на секрецию цитокинов, включая IL-10 и RANTES. Выявлено, что при взаимодействии с клетками трофобласта происходит усиление цитотоксической активности NK-клеток, несмотря на действие ИЦК, что указывает на сохранение ключевых механизмов распознавания мишени и подтверждает важную роль трофобласта в регуляции активности NK-клеток. Кроме того, выявлено дифференцированное влияние провоспалительных цитокинов (IL-18, TNFα, IFNγ) на продукцию IL-10 при предварительной обработке NK-клеток ИЦК, что может свидетельствовать о возможном перекрёсте внутриклеточных сигнальных путей. Заключение:Полученные данные демонстрируют сложную регуляцию взаимодействия NK-клеток и трофобласта и подчеркивают важность дальнейшего изучения возможностей использования ингибиторов CDK8/19 для модуляции иммунного ответа, включая применение в репродуктивной медицине


Введение.NK-клетки являются важным и актуальным объектом исследований в области репродуктивной иммунологии, поскольку они играют ключевую роль в регуляции ранних этапов беременности, включая имплантацию эмбриона и формирование фетально-материнского интерфейса [1, 2]. Их функциональная активность, особенно цитотоксический потенциал и способность к секреции цитокинов, находится под строгим контролем для обеспечения баланса между защитой организма от патогенов и толерантностью к полуаллогенному плоду. Вместе с тем, их участие в развитии репродуктивных заболеваний остается предметом дискуссий и активных научных исследований. Некоторые данные указывают на то, что избыточная цитотоксическая активность NK-клеток может негативно влиять на процесс имплантации и способствовать развитию таких состояний, как привычное невынашивание беременности или преэклампсия [3]. Тем не менее, результаты научных исследований остаются противоречивыми: у некоторых женщин с нарушениями репродуктивной функции отмечено снижение активности естественных киллеров. Это может быть обусловлено нарушением их нормального функционирования, что, в свою очередь, приводит к неспособности обеспечить полноценную поддержку развития плаценты [4, 5]. Таким образом, дальнейшее изучение фенотипических и функциональных характеристик NK-клеток при физиологической и патологической беременности имеет важное значение для понимания механизмов репродуктивных нарушений и разработки целевых иммуномодулирующих терапий.

Наличие NK-клеток в ткани эндометрия создаёт условия для их непосредственного взаимодействия с клетками эмбрионального происхождения, в частности с клетками трофобласта – внешнего слоя бластоцисты [6]. Существует предположение, что трофобластные клетки способны влиять на характеристики и функции материнских NK-клеток как через прямые контактные механизмы, так и путём дистантных взаимодействий благодаря секреции различных биологически-активных веществ [7]. Одним из механизмов опосредованного влияния является секреция цитокинов со стороны клеток трофобласта [8]. Попадая в микроокружение и связываясь с соответствующими рецепторами на поверхности NK-клеток, цитокины активируют внутриклеточные сигнальные каскады, которые могут изменять функциональную активность этих клеток. Среди ключевых цитокинов, которые участвуют этом процессе, можно выделить IL-10, IFNγ и RANTES. Они продуцируются как самими NK-клетками, так и могут влиять как на их собственные характеристики, так и на поведение клеток трофобласта во время беременности. В частности, воздействие RANTES способствует усилению пролиферации и миграции как NK-клеток, так и клеток трофобласта [9, 10]. В то же время, несмотря на способность IL-10 и IFNγ повышать функциональную активность NK-клеток, эти цитокины проявляют антиинвазивное действие в отношении клеток трофобласта [11, 12].

Контактное взаимодействие между различными типами клеток в организме осуществляется посредством сложных лиганд-рецепторных механизмов. Эти механизмы играют ключевую роль в передаче сигналов, которые регулируют активность клеток и их функциональное состояние. Ярким примером такого взаимодействия служит связь между NK-клетками и клетками-мишенями, которая осуществляется через рецептор NKG2D. Этот рецептор экспрессируется на поверхности естественных киллеров и играет важную роль в их функционировании. Данный рецептор способен распознавать стресс-индуцированные молекулы, такие как MICA, которые появляются на поверхности повреждённых, инфицированных или трансформированных клеток. Взаимодействие NKG2D с MICA запускает мощный активационный сигнал, который приводит к реализации цитотоксических функций NK-клеток и последующей гибели клетки-мишени [13]. Однако важно отметить, что MICA может также экспрессироваться на самой поверхности NK-клеток, что играет важную роль в процессе аутокринной регуляции их активности. Подобный механизм играет ключевую роль в предотвращении избыточной активации иммунной системы и способствует поддержанию иммунологической толерантности. Это особенно важно в физиологических состояниях, таких как беременность, когда требуется тонкий баланс между эффективной защитой от патогенов и предотвращением иммунного ответа против полугенного плода [14]. Несмотря на значимость этих механизмов, состояние стресса у NK-клеток до сих пор остаётся недостаточно изученным явлением. Не до конца понятно, какие именно факторы могут вызывать стрессовые реакции в этих клетках, а также как это влияет на их функциональные свойства и взаимодействие с другими клеточными элементами. Кроме того, остаётся открытым вопрос о роли клеточных компонентов микроокружения в контексте физиологической беременности — в частности, клеток трофобласта, которые потенциально могут инициировать или модулировать стрессовые реакции в NK-клетках.

Существуют значительные пробелы в понимании молекулярных механизмов, управляющих функциональной активностью NK-клеток и их взаимодействием с клетками трофобласта, что обуславливает необходимость поиска потенциальных регуляторов этих процессов для создания новых терапевтических стратегий.

Циклинзависимые киназы (CDK) представляют собой важную группу ферментов, участвующих в регуляции клеточного цикла и процессов транскрипции, обеспечивая своевременное развитие клеточных событий через взаимодействие с регуляторными субъединицами – циклинами [15]. Многие представители этого семейства киназ играют ключевые роли в передаче сигналов от внешних стимулов к ядру клетки, включая реакцию на действие различных цитокинов и других сигнальных молекул [16, 17]. Среди них особое внимание привлекают CDK8 и её близкий гомолог CDK19, являющиеся частью медиаторного комплекса, который взаимодействует с РНК-полимеразой II и участвует в регуляции инициации транскрипции [15].

В составе медиаторного комплекса CDK8/19 способны связываться с различными факторами транскрипции, обладающими специфичностью к определённым последовательностям ДНК, тем самым оказывая влияние на экспрессию генов, вовлечённых в ключевые клеточные процессы и сигнальные пути [18]. Благодаря своему участию в регуляции транскрипции и клеточной активности, CDK8/19 рассматриваются как потенциальные терапевтические мишени, особенно в контексте заболеваний, связанных с дисрегуляцией иммунного ответа и воспалительных реакций.

В настоящее время активно разрабатываются и изучаются ингибиторы CDK8/19 (ИЦК), которые демонстрируют высокую эффективность в модуляции транскрипционной активности и могут быть использованы в качестве перспективных терапевтических агентов при различных заболеваниях, включая онкологические и аутоиммунные [19, 20, 21]. Несмотря на явные перспективы данных соединений, до настоящего времени не проводилось исследований, направленных на оценку влияния этих соединений на функциональную активность NK-клеток и их взаимодействие с клетками трофобласта — процесс, имеющий критическое значение для успешного развития беременности. Такие исследования могли бы расширить понимание механизмов иммунной регуляции в условиях физиологической и патологической беременности и открыть новые возможности для создания целевых иммуномодулирующих препаратов.

Цель исследования. Исследование потенциальных эффектов, которые оказывают ИЦК на взаимодействие между NK-клетками и клетками трофобласта в условиях, моделирующих микроокружение при беременности.

Материалы и методы исследования

Клетки

В исследовании были использованы хорошо охарактеризованные и широко применяемые в научной практике клеточные линии: NK-92 и JEG-3. Линия NK-92 была получена в 1992 году из периферической крови мужчины, страдающего быстро прогрессирующей неходжкинской лимфомой, и представляет собой активированные естественные киллеры (NK-клетки), обладающие выраженной цитотоксической активностью. Эта клеточная модель часто используется для изучения функциональных свойств NK-клеток, поскольку сохраняет ключевые характеристики первичных NK-клеток, включая экспрессию важнейших рецепторов и способность к лизису мишеней [22].

Для изучения взаимодействия с NK-клетками в качестве клеток-мишеней была выбрана трофобластоподобная клеточная линия JEG-3, выделенная в 1974 году из штамма Эрвина-Тернера опухоли Вудса. JEG-3 обладает рядом свойств, характерных для трофобласта, включая секрецию гормонов, таких как хорионический гонадотропин, а также экспрессию различных мембранных молекул, участвующих в иммунном взаимодействии, что делает её удобной моделью для исследования фетально-материнских взаимоотношений на клеточном уровне [22, 23].

Культивирование обеих клеточных линий проводилось в строгом соответствии с рекомендациями, установленными поставщиком — коллекцией Американской типовой культуры (ATCC, США). Для поддержания жизнеспособности и пролиферативной активности клеток использовались соответствующие питательные среды, дополненные необходимыми ростовыми факторами, антибиотиками и сывороткой животных. Все эксперименты проводились с соблюдением условий асептики и контролируемого температурного режима, что обеспечивало воспроизводимость результатов и корректность интерпретации данных. Использование указанных клеточных моделей позволило создать адекватную in vitro систему для изучения механизмов взаимодействия NK-клеток и клеток трофобласта, а также оценки влияния различных модуляторов на их функциональную активность [22, 23].

Индукторы

Использовали цитокины TNFα (50 U/ml), IFNγ (1000 U/ml), TGFβ1 (5 ng/ml), IL-15 (10 ng/ml), IL-18 (10 ng/ml), IL-10 (10 ng/ml), ("RnD", США)).

Указанные концентрации цитокинов соответствуют содержанию в биологических жидкостях человека, в том числе в зоне маточно-плацентарного контакта [24, 25].

Оценка экспрессии MICA и NKG2DNK-клетками в присутствии клеток трофобласта и ИЦК

Клетки трофобласта линии JEG-3 высевали в культуральные флаконы для адгезивных клеточных культур площадью 25 см² (BD, США) в концентрации 200 000 клеток на 1 мл (общее количество – 1 000 000 клеток). По истечении 24 часов для окрашивания 1,5×10⁶ клеток линии NK-92 применяли сукцинимидиловый эфир карбоксифлуоресцеина (СFSE, сarboxyfluorescein succinimidyl ester) («Sigma-Aldrich», CША), соблюдая рекомендации, указанные производителем [7]. Для этого раствор CFSE добавляли во флаконы с клетками линии NK-92, после чего инкубировали при температуре 37°C, 5% CO₂ в течение 10 минут. Окраску останавливали, помещая на холод, затем отмывали холодным α-МЕМ («Биолот», Россия), смешанный с бычьим сывороточным альбумином, доведенным до концентрации 0,5%. После обработки CFSE клетки линии NK-92 разводили в 5 мл полной ростовой среды для NK-клеток до концентрации 200 000 клеток на 1 мл и переносили во флаконы с клетками трофобласта линии JEG-3. Для обозначения варианта совместного культивирования клеток линий NK-92 и JEG-3 в тексте использовали термин «сокультура». В качестве контроля для оценки изменений фенотипа применяли интактные клетки линии NK-92, окрашенные CFSE и культивируемые в полной среде для NK-клеток, а также интактные клетки линии JEG-3, прокультивированные в полной среде для NK-клеток. Далее во флаконы с клетками линии NK-92, JEG-3, а также во флаконы с сокультурой добавляли цитокин TGFβ в концентрации 5 нг/мл. За 60 минут до начала эксперимента часть клеток культивировали в присутствии ИЦК (Кортистатин А) в дозе, не оказывающей влияния на жизнеспособность, после чего к ним также приливали цитокин TGFβ. После этого клетки инкубировали в течение 24 часов. Затем производили дезинтеграцию образовавшегося монослоя с помощью культурального скребка, содержимое переносили в пробирки и центрифугировали (300g, 10 мин.), обрабатывали раствором «Fc-block» для предотвращения неспецифического связывания антител (Miltenyi Biotec, Испания), придерживаясь инструкций производителя [7]. Затем клетки подвергали обработке моноклональными антителами к NKG2D и MICA (BD, США) в соответствии с инструкциями производителя. Для контроля неспецифического связывания антител применяли изотипические антитела (BD, США). После инкубации при температуре 4°C в течение 20 минут проводили оценку фенотипа и интенсивности флуоресценции клеток с использованием проточного цитофлуориметра FacsCantoII (BD, США).

Оценка концентрации цитокинов в супернатантах, полученных в результате инкубации клеток линии NK-92.

Клетки переносили в культуральные флаконы объемом 25 см² («Sarstedt», Германия) по 900 000 клеток в 3 мл полной ростовой среды. Во все флаконы добавляли IL-2 (500 Ед/мл) («Биотех», Россия). Часть клеток культивировали без добавления индукторов, часть культивировали в присутствии ИЦК. Спустя 60 минут к клеткам в указанных ранее концентрациях добавляли цитокины TNFα, IFNγ, TGFβ1, IL-15, IL-18 или IL-10, при этом часть клеток оставляли без индукторов в качестве контрольных образцов. Через 72 часа для продолжения стимуляции к клеткам вносили цитокины без или с добавлением ИЦК в 1,5 мл среды. Спустя 24 часа содержимое флаконов центрифугировали в течение 5 минут при 2500g, супернатанты замораживали при температуре -20ºС. Для определения уровня IL-10, RANTES и IFNγ применяли тест-наборы (BD, США), выполняя процедуру согласно предоставленным производителем указаниям. Измерения проводили с использованием проточного цитофлуориметра FACSCanto II («BD», США).

Статистический анализ полученных данных.

Каждый эксперимент включал четыре независимых биологических повтора, при этом в рамках каждого биологического повтора выполнялось по два технических повтора для каждого исследуемого условия культивирования. Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлялась с использованием программного обеспечения GraphPad Prism 8. Предварительная проверка на нормальность распределения выборок проводилась с применением критерия Шапиро–Уилка. Далее использовали непараметрический аналог t-критерия Стьюдента – тест Манна-Уитни. Статистически значимыми признавали различия при p <0,05.

Результаты и их обсуждение

Анaлиз экспрессииNК-клетками рецептора NKG2D и его лигандаMICАбез и в присутствии TGFβ и ИЦК

Установлено, что клетки линии NK-92 спонтанно экспрессируют на совей поверхности рецептор NKG2D (99,74 {99,58; 99,89}) и стрессорную молекулу MICA (32,75 {31,87; 41,81}) (Рис. 1А) (данные об экспрессии молекул отражены в таблице 1 «Уровень экспрессии рецептора NKG2D и стресс-молекулы MICA на естественных киллерах (NK-клетки)», отражающей медиану {25% перцентиль; 75% перцентиль}), что согласуется с полученными нами ранее данными по фенотипу для данной клеточной линии [14]. Количество клеток линии NK-92, экспрессирующих активирующий рецептор NKG2D на своей поверхности, оставалось неизменным как при моно и сокультивировании (Рис. 1А). При этом было отмечено увеличение интенсивности экспрессии рецептора NKG2D клетками линии NK-92 после их совместного культивирования с клетками трофобласта линии JEG-3 по сравнению с интактными клетками NK-92 (Рис. 1В). При этом, интенсивность экспрессии рецептора NKG2D NK-клетками не менялась ни при воздействии индукторов в моно-, ни в сокультуре.

При культивировании клеток линии NK-92 в присутствии цитокина TGFβ наблюдалось снижение числа клеток, демонстрирующих экспрессию стресс-ассоциированной молекулы MICA, в сравнении с контролем без добавления цитокинов (Рис. 1С). После совместного культивирования с клетками JEG-3 также было зафиксировано уменьшение количества клеток, экспрессирующих молекулы MICA, по сравнению с монокультурой NK-клеток (Рис. 1С). Другие протестированные индукторы не оказали значимого влияния на уровень экспрессии MICA ни в моно-, ни в сокультуре.

Интенсивность флуоресценции молекулы MICA на клетках линии NK-92 увеличивалась после их совместного культивирования с клетками трофобласта линии JEG-3 по сравнению с исходным уровнем (Рис. 1D). Однако обработка ингибиторами ИЦК приводила к снижению данного показателя (Рис. 1D). Другие индукторы, использованные в работе, не влияли на интенсивность экспрессии стресс-ассоциированной молекулы MICA клетками линии NK-92.

Анализ секретома NK-клеток в присутствии ИЦК и цитокинов

Выявлено, что клетки линии NK-92 спонтанно продуцируют цитокины IFNγ, RANTES, IL-10, что согласуется с данными литературы [26, 27].

Уровень цитокина IFNγ в супернатанте снизился после культивирования клеток, предварительно подвергнутых воздействию ИЦК, в присутствии IL-10, по сравнению с его содержанием в средах после культивирования клеток линии NK-92, необработанных ИЦК, и прокультивированных с цитокином (Рис. 2А). При иных условиях культивирования изменений концентрации цитокина в супернатанте обнаружено не было. Концентрация RANTES была выше в проанализированных кондиционированных средах, полученных от культивирования клеток линии NK-92 в присутствии ИЦК по сравнению с необработанными клетками, однако при добавлении цитокинов TGFβ, IL-10 или IL-18 этот эффект ИЦК отменялся, количество RANTES снижалось. Также концентрация RANTES в супернатантах понижалась при добавлении TGFβ к клеткам линии NK-92 относительно концентрация RANTES в супернатантах от интактных клеток. В отличие от TGFβ, другие цитокины не оказывали подобного эффекта на уровень RANTES.

Концентрация цитокина IL-10 в супернатантах снижалась после культивирования клеток линии NK-92 в присутствии TGFβ относительно необработанных клеток, однако предварительная обработка клеток ИЦК приводила к еще большему снижению содержания цитокина в системе. Кроме того, предварительная обработка клеток ИЦК приводила к снижению содержания IL-10 при культивировании с цитокинами IL-18 или TNFα по сравнению с содержанием белка в среде, полученной от культивирования в присутствии только цитокинов. Культивирование клеток линии NK-92, предварительно обработанных ИЦК, в присутствии цитокина IFNγ вызывало повышение уровня белка в супернатантах после культивирования по сравнению с его содержанием в супернатантах, полученных при культивировании клеток без добавления цитокина.

Заключение. Взаимодействие NK-клеток с клетками трофобласта представляет собой ключевое направление исследований в современной репродуктивной иммунологии и требует дальнейшего изучения с целью поиска возможных способов его регуляции, которые могут лечь в основу разработки новых терапевтических подходов для профилактики и лечения заболеваний, возникающих при беременности. Одной из потенциальных мишеней для фармакологического воздействия могут являться циклинзависимые киназы, ингибирование которых способно изменять экспрессию генов в клетках, модулируя их фенотипические характеристики и секретом, что, в свою очередь, влияет на функциональную активность клеток [28]. В рамках настоящего исследования изучалось влияние селективного ингибирования CDK8 и CDK19 на взаимодействие NK-клеток с клетками трофобласта — процесс, играющий решающую роль в имплантации эмбриона и последующем развитии беременности. Полученные данные могут способствовать углублению понимания молекулярных механизмов, регулирующих фетально-материнские взаимодействия, и открыть новые перспективы для иммуномодулирующей терапии при репродуктивных заболеваниях.

На первом этапе исследования оценивали экспрессию активационного рецептора NKG2D, а также маркера стресса MICA NK-клетками линии NK-92. При культивировании в присутствии цитокина TGFβ количество NK-клеток, экспрессирующих MICA на совей поверхности снижалось.

Кроме того, было установлено, что интенсивность экспрессии молекулы MICA на поверхности клеток линии NK-92 снижалась после культивирования с ИЦК. Это может свидетельствовать о снижении уровня клеточного стресса и уменьшении риска их распознавания и лизиса другими иммунными клетками, что имеет значение для регуляции активности NK-клеток в физиологических и патологических условиях.

Однако в сокультуре с клетками трофобласта описанные эффекты отменялись. Поскольку интенсивность экспрессии NKG2D и MICA увеличена в сокультуре с клетками трофобласта по сравнению с монокультурой, вероятно в присутствии ИЦК или TGFβ происходят сходные события, экспрессия рецептора NKG2D и стрессорной молекулы MICA NK-клетками компенсируется, что выражается в отмене ингибирующих эффектов ИЦК или TGFβ. Одновременно с этим повышение уровня экспрессии рецептора NKG2D на поверхности NK-клеток в условиях сокультивирования свидетельствует об активации их цитотоксических свойств при контакте с клетками трофобласта [29, 30]. Повышение уровня экспрессии NK-клетками MICA может свидетельствовать об индуцированном усиленным надзором за ними со стороны киллерных клеток иммунной системы, приводя к сокращению численности популяции NK-клеток из-за их элиминации [31, 32]. Полученные данные могут отражать роль клеток трофобласта в регуляции количества и функциональной активности NK-клеток матки при беременности.

Поскольку цитокиновое и клеточное микроокружение способствует приобретению характеристик децидуальных NK-клеток в течение длительного времени [33, 34], для изучения секретома NK-клеток нами было принято решение о пролонгированном культивировании в присутствии ИЦК и факторов, характерных для беременности (время культивирования составило 96 часов).

Ранее мы обнаружили цитокины IFNγ, RANTES и IL-10 в супернатантах, полученных после культивирования интактных клеток линии NK-92 [35]. Данные цитокины также характерны для NK-клеток, наши данные согласуются с данными литературы [26, 27]. В данной работе исследовали изменения цитокинового профиля NK-клеток под воздействием ИЦК, а также цитокинов, типичных для микроокружения во время беременности.

В ходе предыдущих исследований нами были выявлены цитокины IFNγ, RANTES и IL-10 в супернатантах, полученных после культивирования интактных клеток линии NK-92 [35]. Стоит отметить, что данные цитокины являются характерными маркерами для NK-клеток, что подтверждается многочисленными литературными источниками. Наши результаты полностью согласуются с ранее опубликованными данными [26, 27]. В данной работе исследовали изменяли цитокиновый профиль NK-клеток под воздействием ИЦК, включая цитокины, характерные для микроокружения во время беременности. Это дополнительно подчеркивает достоверность и корреляцию наших данных с современными представлениями о функциональной активности NK-клеток.

В присутствии TGFβ в супернатантах выявлено пониженное содержание IL-10 по сравнению с интактными клетками, однако культивирование в присутствии ИЦК вызывало еще большее понижение содержания IL-10 в средах. IL-10 может выступать в качестве стимулятора эффекторных функций NK-клеток [36]. В то же время, этот цитокин способен подавлять инвазивный потенциал клеток трофобласта [11]. Таким образом, снижение продукции IL-10 под действием TGFβ может служить одним из механизмов регуляции активности NK-клеток со стороны клеток трофобласта и других компонентов микроокружения.

Продукция NK-клетками IL-10 не менялась в ответ на добавление ИЦК, IL-18 или TNFα по отдельности. Однако культивирование в комбинации ИЦК+IL-18 или ИЦК+TNFα приводило к снижению секреции IL-10 NK-клетками. Культивирование предварительно обработанных ИЦК клеток в присутствии IFNγ вызывало увеличение содержания IL-10 в супернатантах, относительно его уровня в средах, полученных от культивирования клеток, обработанных только ИЦК. В литературе имеются данные об участии CDK8/19 в ингибировании процесса синтеза IL-10 [37]. Таким образом, цитокины IL-18, TNFα и IFNγ в условиях преинкубации NK-клеток с ИЦК по-разному проявляют действие в отношении продукции IL-10: IL-18 и TNFα снижают, а IFNγ повышает секрецию IL-10 клетками линии NK-92. Нам не удалось найти в литературе данных о роли CDK8/19 или их ингибиторов в индукции клеточного ответа на действие IL-18 или TNFα. Вероятно, в этом случае возможен перекрест внутриклеточных сигнальных путей цитокинов и ИЦК, что приводит к появлению нового эффекта. Однако это предположение требует дополнительной проверки.

Обработка NK-клеток ИЦК стимулировала продукцию ими RANTES. Показано, что для начала синтеза мРНК RANTES требуется активация белков, которые регулируют транскрипцию интерферонов (от англ. interferon regulatory factors - IRF) и NF-kB [38]. В то же время ИЦК могут подавлять элонгацию NF-kB-индуцированной транскрипции в клетках линий, отличных от NK-92 [39]. Таким образом, ИЦК потенциально могут регулировать функции NK-клеток за счет увеличения синтеза RANTES. Однако в присутствии цитокинов IL-15 или TGFβ отмечалось снижение продукции RANTES клетками линии NK-92.

В рамках исследования была проанализирована возможность регуляции как контактных, так и дистантных взаимодействий между клетками трофобласта и NK-клетками, опосредованных цитокинами, с использованием ингибиторов циклинзависимых киназ 8/19 (ИЦК). Результаты показали, что клетки трофобласта могут усиливать цитотоксическую активность NK-клеток путем повышения экспрессии активирующего рецептора NKG2D на поверхности естественных киллеров. Кроме того, установлено, что прямой контакт с клетками трофобласта стимулирует экспрессию стресс-ассоциированной молекулы MICA на мембране NK-клеток. Это может играть важную роль в регуляции их активности, обеспечивая обратную связь со стороны других иммунных клеток через механизм аутокринного взаимодействия.

Культивирование клеток в присутствии ИЦК не приводило к блокированию данных эффектов, вызванных клетками трофобласта, что указывает на сохранение ключевых механизмов взаимодействия NK-клеток с мишенью при воздействии этого фактора. Полученные данные имеют важное значение для понимания влияния ИЦК на иммунные клетки и открывают перспективы для их применения в клинической практике, особенно в онкологии, где модуляция активности естественных киллеров играет ключевую роль в обеспечении противоопухолевого иммунного ответа. Результаты могут способствовать разработке более эффективных и безопасных терапевтических стратегий.

Анализ влияния цитокинов IL-18, TNFα и IFNγ на NK-клетки в присутствии ИЦК выявил различия в их воздействии на продукцию противовоспалительного цитокина IL-10. Это указывает на возможное взаимодействие внутриклеточных сигнальных путей, модулируемых ингибиторами CDK8/19. Полученные данные подчеркивают важность учёта таких перекрёстных взаимодействий при разработке стратегий регуляции активности NK-клеток и их взаимодействия с клетками трофобласта в условиях беременности.

Информация о финансировании

Поддержано ФНИ №1024032800230-9-3.2.2, «Универсальные и специфические механизмы реализации и нарушений репродуктивной функции в семье», рук. д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН Коган И.Ю.

Список литературы

  1. Lombardi AEM, Habets DHJ, Al-Nasiry S, et al. Natural Killer Cell Education in Women With Recurrent Pregnancy Loss. American Journal of Reproductive Immunology. 2025;93(2):e70045. DOI: https://doi.org/10.1111/aji.70045
  2. Mai C, Fukui A, Saeki S, et al. Expression of NKp46 and other activating inhibitory receptors on uterine endometrial NK cells in females with various reproductive failures: A review. Reproductive Medicine and Biology. 2025;24(1):e12610. DOI: https://doi.org/10.1002/rmb2.12610
  3. Dimakou DB, Tamblyn J, Lissauer D, Richter A. Evaluation of peripheral NK tests offered to women with recurrent pregnancy loss and a search for novel candidate biomarkers. Journal of Reproductive Immunology. 2025;169:104522. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jri.2025.104522
  4. Babayeva G, Purut YE, Giray B, et al. Endometrial CD56+ natural killer cells in women with recurrent implantation failure: An immunohistochemical study. Turkish Journal of Obstetrics and Gynecology. 2020;17(4):236-239. DOI: https://doi.org/10.4274/tjod.galenos.2020.90359
  5. Marron K, Harrity C. Comparing surface immune markers in successful and non-viable ART pregnancies on the day of hCG measurement: a prospective pilot study. Reproduction and Fertility. 2025;6(1):e240034. DOI: https://doi.org/10.1530/raf-24-0034
  6. Liu J, Dong P, Wen X, et al. Studys on the effect of decidual stromal cells and trophoblast cells on cytokine secretion by decidual NK cells. Gynecological Endocrinology. 2025;41(1):2497857. DOI: https://doi.org/10.1080/09513590.2025.2497857
  7. Mikhailova V, Khokhlova E, Grebenkina P, et al. NK-92 cells change their phenotype and function when cocultured with IL-15, IL-18 and trophoblast cells. Immunobiology. 2021;226(5):152125. DOI: https://doi.org/10.1016/j.imbio.2021.152125
  8. Harper CV, Eccles L, Henstock J, et al. Trophoblast-derived factors drive human mesenchymal stem cell differentiation along an endothelial lineage: A model of early placental vasculogenesis. Reproductive Biology. 2025;25(1):100994. DOI: https://doi.org/10.1016/j.repbio.2025.100994
  9. Jasinska AJ, Pandrea I, Apetrei C. CCR5 as a Coreceptor for Human Immunodeficiency Virus and Simian Immunodeficiency Viruses: A Prototypic Love-Hate Affair. Frontiers in Immunology. 2022;13:835994. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.835994
  10. Zhang S, Ding J, Zhang Y, et al. Regulation and Function of Chemokines at the Maternal-Fetal Interface. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2022;10:826053. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2022.826053
  11. Roth I, Fisher SJ. IL-10 is an autocrine inhibitor of human placental cytotrophoblast MMP-9 production and invasion. Developmental Biology. 1999;205(1):194-204. DOI: https://doi.org/10.1006/dbio.1998.9122
  12. Lash GE, Otun HA, Innes BA, et al. Interferon-gamma inhibits extravillous trophoblast cell invasion by a mechanism that involves both changes in apoptosis and protease levels. FASEB Journal. 2006;20(14):2512-2518. DOI: https://doi.org/10.1096/fj.06-6616com
  13. Siemaszko J, Łacina P, Szymczak D, et al. Soluble MICA concentrations and genetic variability of MICA and its NKG2D receptor as factors affecting Graft-versus-Host Disease development after allogeneic haematopoietic stem cell transplantation. Human Immunology. 2024;85(6):111147. DOI: https://doi.org/10.1016/j.humimm.2024.111147
  14. Tyshchuk E, Grebenkina P, Krutetskaya I, et al. Endoglin Regulates Intercellular Interactions between Trophoblast and Natural Killer Cells. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2024;60(3):930-946. DOI: https://doi.org/10.1134/S0022093024030074
  15. Dannappel MV, Sooraj D, Loh JJ, et al. Molecular and in vivo Functions of the CDK8 and CDK19 Kinase Modules. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2019;6:171. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2018.00171
  16. Yamamoto S, Hagihara T, Horiuchi Y, et al. Mediator cyclin-dependent kinases upregulate transcription of inflammatory genes in cooperation with NF-κB and C/EBPβ on stimulation of Toll-like receptor 9. Genes to Cells. 2017;22(3):265-276. DOI: https://doi.org/10.1111/gtc.12475
  17. Fant CB, Taatjes DJ. Regulatory functions of the Mediator kinases CDK8 and CDK19. Transcription. 2019;10(2):76-90. DOI: https://doi.org/10.1080/21541264.2018.1556915
  18. Bancerek J, Poss ZC, Steinparzer I, et al. CDK8 kinase phosphorylates transcription factor STAT1 to selectively regulate the interferon response. Immunity. 2013;38(2):250-262. DOI: https://doi.org/10.1016/j.immuni.2012.10.017
  19. Hofmann MH, Mani R, Engelhardt H, et al. Selective and Potent CDK8/19 Inhibitors Enhance NK-Cell Activity and Promote Tumor Surveillance. Molecular Cancer Therapeutics. 2020;19(4):1018-1030. DOI: https://doi.org/10.1158/1535-7163.mct-19-0789
  20. Dubey R, Makhija R, Sharma A, et al. Unveiling the promise of pyrimidine-modified CDK inhibitors in cancer treatment. Bioorganic Chemistry. 2024;149:107508. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2024.107508
  21. Cicenas J, Simkus J. CDK Inhibitors and FDA: Approved and Orphan. Cancers. 2024;16(8):1555. DOI: https://doi.org/10.3390/cancers16081555
  22. Kohler PO, Bridson WE. Isolation of hormone-producing clonal lines of human choriocarcinoma. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 1971;32(5):683-687. DOI: https://doi.org/10.1210/jcem-32-5-683
  23. Hannan NJ, Paiva P, Dimitriadis E, et al. Models for study of human embryo implantation: choice of cell lines? Biology of Reproduction. 2010;82(2):235-245. DOI: https://doi.org/10.1095/biolreprod.109.077800
  24. Klimkiewicz-Blok D, Florjański J, Zalewski J, et al. Analysis of the concentrations of interleukin 15 in amniotic fluid in the second and the third trimesters of pregnancy. Advances in Clinical and Experimental Medicine. 2012;21(1):75-79.
  25. Klimkiewicz-Blok D, Florjański J, Zalewski J, et al. Analysis of the concentrations of interleukin 18 in amniotic fluid in the second and the third trimesters of pregnancy Advances in Clinical and Experimental Medicine. 2013;22(5):699-703.
  26. Elemam NM, Hannawi S, Maghazachi AA. Role of Chemokines and Chemokine Receptors in Rheumatoid Arthritis. Immunotargets and Therapy. 2020;9:43-56. DOI: https://doi.org/10.2147/itt.s243636
  27. Clark SE, Burrack KS, Jameson SC, et al. NK Cell IL-10 Production Requires IL-15 and IL-10 Driven STAT3 Activation. Frontiers in Immunology. 2019;10:2087. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02087
  28. Asghar A, Chohan TA, Khurshid U, et al. A systematic review on understanding the mechanistic pathways and clinical aspects of natural CDK inhibitors on cancer progression.: Unlocking cellular and biochemical mechanisms. Chemico-biological Interactions. 2024;393:110940. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbi.2024.110940
  29. Zhi L, Zhang Z, Gao Q, et al. CAR-NK cells with dual targeting of PD-L1 and MICA/B in lung cancer tumor models. BMC Cancer. 2025;25(1):337. DOI: https://doi.org/10.1186/s12885-025-13780-2
  30. Yi E, Lee E, Park HJ, et al. A chimeric antigen receptor tailored to integrate complementary activation signals potentiates the antitumor activity of NK cells. Journal of Experimental and Clinical Cancer Research. 2025;44(1):86. DOI: https://doi.org/10.1186/s13046-025-03351-5
  31. Xing S, Ferrari de Andrade L. NKG2D and MICA/B shedding: a 'tag game' between NK cells and malignant cells. Clinical and Translational Immunology. 2020;9(12):e1230. DOI: https://doi.org/10.1002/cti2.1230
  32. Kim S, Kwak JE, Koh JY, et al. NKG2D-mediated cytotoxicity of CD4 cytotoxic T cells in multiple myeloma. Blood. 2025;146(4):456-470. DOI: https://doi.org/10.1182/blood.2024025875
  33. Chiossone L, Vacca P, Orecchia P, et al. In vivo generation of decidual natural killer cells from resident hematopoietic progenitors. Haematologica. 2014;99(3):448-457. DOI: https://doi.org/10.3324/haematol.2013.091421
  34. Keskin DB, Allan DS, Rybalov B, et al. TGFbeta promotes conversion of CD16+ peripheral blood NK cells into CD16- NK cells with similarities to decidual NK cells. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007;104(9):3378-3383. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0611098104
  35. Гребенкина ПВ, Михайлова ВА, Беспалова ОН, и др. Регуляция цитокинового профиля NK-клеток факторами микроокружения, характерными для беременности. Медицинская иммунология. 2025;27(2):445-450. DOI: https://doi.org/10.15789/1563-0625-ROT-3061
  36. Wang Z, Guan D, Huo J, et al. IL-10 Enhances Human Natural Killer Cell Effector Functions via Metabolic Reprogramming Regulated by mTORC1 Signaling. Frontiers in Immunology. 2021;12:619195. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.619195
  37. Johannessen L, Sundberg TB, O'Connell DJ, et al. Small-molecule studies identify CDK8 as a regulator of IL-10 in myeloid cells. Nature Chemical Biology. 2017;13(10):1102-1108. DOI: https://doi.org/10.1038/nchembio.2458
  38. Génin P, Algarté M, Roof P, et al. Regulation of RANTES chemokine gene expression requires cooperativity between NF-kappa B and IFN-regulatory factor transcription factors. Journal of Immunology. 2000;164(10):5352-5361. DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.164.10.5352
  39. Chen M, Liang J, Ji H, et al. CDK8/19 Mediator kinases potentiate induction of transcription by NFkappaB. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2017;114(38):10208-10213. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1710467114