Лимфоциты врожденного иммунитета эндометрия и децидуальной оболочки человека

• Михайлова В.А.

Резюме

В настоящее время в литературе описано несколько групп лимфоцитов врожденного иммунитета, среди которых выделяют НК-клетки, ILC (innate lymphoid cells) 1, ILC2, ILC3 и клетки - индукторы лимфоидной ткани (LTi). Поскольку ILC обнаружены в различных органах и тканях, можно предположить их наличие также в эндометрии и децидуальной оболочке. Целью обзора стало обобщение сведений о лимфоцитах врожденного иммунитета эндометрия и децидуальной оболочки у человека. В обзоре представлены данные о популяции НК-клеток эндометрия, обсуждены возможные пути формирования пула НК-клеток матки. В тексте приведены сведения о рецепторах и секретируемых клетками ILC2 и ILC3 цитокинах в эндометрии. Рассмотрен фенотип НК-клеток децидуальной оболочки, описаны характеристики популяций ILC1, ILC2, ILC3 и их возможные функции. Проведенный анализ литературы позволяет сделать заключение о присутствии практически всех популяций лимфоцитов врожденного иммунитета в матке и участии этих клеток в физиологическом развитии беременности. Повышенное в ряде случаев количество отдельных популяций ILC и отмеченные изменения их секреторного профиля в зависимости от микроокружения указывают на возможный вклад отдельных популяций ILC в развитие патологий беременности.

Ключевые слова:лимфоциты; врожденный иммунитет; эндометрий; децидуальная оболочка; беременность; НК-клетки; обзор

Введение

С момента появления первых работ, касающихся исследования НК-клеток, прошло более 40 лет [1-3]. Открытие и выделение НК-клеток в отдельную популяцию было связано с особенностями проявления их функций, а именно со способностью НК-клеток реализовывать "естественную" и антитело-зависимую цитотоксическую активность без предварительного антиген-рецепторного взаимодействия [1, 2]. С развитием технологических подходов появилась возможность оценивать не только цитотоксическую активность НК-клеток, но и исследовать другие функциональные характеристики, их фенотип, транскриптом, внутриклеточные реакции [4].

Долгое время НК-клетки являлись единственным известным представителем лимфоцитов врожденного иммунитета и рассматривались как переходная популяция клеток с морфологией лимфоцитов и функциональными свойствами клеток врожденного иммунитета. Одним из основных свойств НК-клеток является способность осуществлять иммунологический надзор в отношении трансформированных клеток без предварительной реаранжировки антиген-связывающих рецепторов и клональной пролиферации [5]. Позднее была установлена регуляторная активность НК-клеток [6] и выделены две противоположные по свойствам популяции - CD56^bright ("регуляторные") и CD56^dim ("цитотоксические") НК-клетки [5, 7]. В настоящее время НК-клетки уже не являются единственными известными представителями лимфоцитов врожденного иммунитета (ILC - innate lymphocyte cells). Выделяют три группы ILC, к первой относят ILC1 и НК-клетки [8, 9], к второй - ILC2 [8, 10], к третьей - ILC3 [8, 10] и клетки-индукторы лимфоидной ткани (LTi cells) [8]. Разделение ILC на группы основано на экспрессии транскрипционных факторов, функционирующих в этих клетках, и спектре секретируемых цитокинов [11]. Согласно классификации Spitz H. (2013), для НК-клеток и ILC1 характерна продукция ИФН-γ. Различия этих популяций связаны с тем, что при дифференцировке ILC1 задействован транскрипционный фактор T-bet, в то время, как для дифференцировки НК-клеток необходимы два фактора T-bet и Eomes [8]. ILC2 секретируют цитокины IL-5 и IL-13. Характерными для этой линии дифференцировки транскрипционными факторами являются RORα и GATA3 [8]. Для третьей группы ILC (ILC3 и LTi) характерна секреция IL-22, основным фактором транскрипции является RORγt [8]. Описано, что ILC присутствуют в костном мозге [12, 13], миндалинах [14], селезенке [15, 16], печени [15, 17], лимфатических узлах [16], легких [16] и кишечнике [12, 14-17]. Особенности характеристик ILC в зависимости от локализации и клеток микроокружения рассмотрены в обзорах Artis D. et al. [11], Hazenberg M.D. et al. [18], Simoni Y. et al. [19], Zhong C. et al. [20].

Увеличивающееся количество свидетельств присутствия ILC в различных тканях позволяет предположить наличие ILC в маточно-плацентарном комплексе [21], в том числе в эндометрии и децидуальной оболочке. В состав маточно-плацентарного комплекса входят различные клеточные популяции (НК-клетки [22], клетки трофобласта [23], макрофаги [24], стромальные децидуальные клетки [25], клетки эндотелия [26], Т-лимфоциты [27, 28] и др.), динамическое взаимодействие которых определяет развитие и исход беременности. К настоящему времени известно, что НК-клетки эндометрия и децидуальной оболочки участвуют в регуляции инвазии бластоцисты и клеток трофобласта в стенку матки, контролируют ремоделирование спиральных артерий матки [29]. Нетипичные характеристики НК-клеток могут быть связаны с влиянием особого клеточного микроокружения матки. Однако, возможным является и присутствие отдельных популяций ILC в составе пула НК-клеток матки. Так как НК-клетки и другие ILC обладают сходной морфологией, недостаточно полное фенотипирование клеток маточно-плацентарного комплекса могло привести к отнесению ILC к НК-клеткам с особыми характеристиками. В связи с расширением группы лимфоцитов врожденного иммунитета с одного представителя (НК-клеток) до трех подгрупп ILC необходимо уточнение представительства этих клеток в зоне маточно-плацентарного контакта у человека, что и явилось целью обзора.

Лимфоциты врожденного иммунитета в составе эндометрия

НК-клетки - представители первой группы ILC в эндометрии

Одну из популяций лимфоцитов в эндометрии составляют НК-клетки. В литературе нет описания единого пути формирования пула НК-клеток матки, в частности НК-клеток эндометрия. Например, установлено, что в эндометрии присутствуют гемопоэтические стволовые клетки, часть из которых экспрессирует CD45RA и может приобретать фенотипический рецептор НК-клеток CD56 [30]. Таким образом, НК-клетки эндометрия могут дифференцироваться из гемопоэтических стволовых клеток in situ. Однако, также установлено, что НК-клетки, выделенные из эндометриальной ткани, демонстрируют высокую экспрессию рецептора к CXCR3, связывающего хемокины CXCL10 (IP-10) и CXCL11 (I-Tac). Показано, что эстрадиол и прогестерон вызывают повышение содержания мРНК хемокинов CXCL10 и CXCL11 в образцах эндометриальной ткани [31]. Для эндометрия, полученного в пролиферативную фазу цикла показана секреция CXCL10 и CXCL11 [31]. При анализе популяций НК-клеток периферической крови установлено, что CD56^bright-НК-клетки экспрессируют CXCR3 в большей степени, чем CD56^dim-НК-клетки [31, 32]. Кроме того, после инкубации в присутствии CXCL10 и CXCL11 НК-клетки периферической крови повышают экспрессию CXCR3 и миграцию в направлении концентрации хемокинов в системе in vitro [32], в связи с чем в литературе также обсуждается возможность формирования пула НК-клеток эндометрия за счет миграции из периферической крови. Динамику количества НК-клеток, в частности CD56^bright-НК-клеток, в периферической крови часто связывают с возможными изменениями в эндометрии и развитием патологий [33]. Таким образом, частичное сходство фенотипических характеристик НК-клеток эндометрия и популяции CD56^bright-НК-клеток периферической крови является основанием для рассмотрения НК-клеток периферической крови в качестве одного из основных источников НК-клеток эндометрия. В связи с этим актуальна оценка профиля экспрессии CD56^bright-НК-клеток периферической крови.

Показано, что в CD56^bright-НК-клетках периферической крови более чем в 20 раз больше транскрибирован рецептор к IL-7 (CD127) по сравнению с CD56^dim-НК-клетками [34]. CD127 рассматривают как один из основных фенотипических маркеров ILC [8]. Цитофлюориметрический анализ клеток периферической крови показал, что CD56^bright-НК-клетки периферической крови интенсивно экспрессируют CD127, в то время как CD56^dim-НК-клетки либо не экспрессировали этот рецептор, либо демонстрировали его низкую экспрессию [35]. In vitro IL-7 способствует поддержанию популяции CD56^bright-НК-клеток периферической крови, ингибируя апоптоз за счет повышения экспрессии BCL2 [35]. При сравнении транскрибируемых генов мыши и человека установлено, что многие гены ILC мыши также транскрибированы в CD56^bright-НК-клетках человека [34]. Таким образом, CD56^bright-НК-клетки периферической крови могут являться промежуточной клеточной популяцией между классическими цитотоксическими НК-клетками и другими лимфоцитами врожденного иммунитета [34].

Анализ состава и фенотипирование лимфоцитов матки в целом и эндометрия в частности связан со сложностью забора биологического материала и подбора контрольной группы здоровых небеременных женщин. Взятие биопсии эндометрия проводится как правило по показаниям в связи с развивающейся патологией [36]. В качестве варианта анализа клеточного состава эндометрия возможно использовать образцы менструальной крови [37]. По данным Garry К. и соавторов в состав отслаивающегося эндометрия входят эпителиальные клетки, клетки желез эндометрия и стромальные клетки [38]. Отслойка происходит по базальному слою эндометрия [38]. Таким образом, образцы менструальной крови содержат клеточные элементы эндометрия, в том числе лимфоциты [39]. Показано, что в образцах менструальной крови содержится большее количество НК-клеток по сравнению с образцами эндометрия, полученного с помощью биопсии [39]. Возможно, особенности выделения из ткани приводят к получению общего малого количества клеток, по сравнению с образцами менструальной крови [39], с чем и связаны различия количества выделенных НК-клеток. Сравнение представительства НК-клеток в менструальной и периферической крови позволило выявить преобладание CD56^bright-НК-клеток и практически полное отсутствие CD56^dim-НК-клеток в образцах менструальной крови [37]. Также было выявлено снижение количества CD56^bright-НК-клеток в образцах менструальной крови в последующие дни цикла по сравнению с началом менструации [37]. Большая часть CD56^bright-НК-клеток экспрессировала CD103 (интегрин αE), являющийся интегрином, характерным для слизистых оболочек. Экспрессия активационного маркера CD69 НК-клетками менструальной крови была повышена по сравнению с экспрессией CD69 НК-клетками периферической крови [37, 39]. Кроме того, анализ экспрессии активационных рецепторов NCR показал, что НК-клетки менструальной крови по сравнению с НК-клетками периферической крови экспрессировали больше NKp44 и меньше NKp30 [37]. Показано, что после культивирования НК-клеток менструальной крови в присутствии IL-2 и IL-15 продукция гранзима B, перфорина и ИФН-γ была повышена по сравнению с культивированием без индукторов [37]. При патологии репродуктивной системы характеристики НК-клеток эндометрия могут изменяться. Показано, что количество NKp46⁺-НК-клеток среди НК-клеток эндометрия с фенотипом CD56⁺, CD56^bright и CD56^dim снижено при привычном невынашивании беременности (ПНБ) по сравнению с экспрессией в контрольной группе фертильных женщин [40]. В то же время количество NKp30⁺- и NKp44⁺-НК-клеток не различается в группах женщин с ПНБ, бесплодием и у здоровых фертильных женщин [40].

Таким образом, НК-клетки эндометрия сходны по фенотипу с популяцией CD56^bright-НК-клеток периферической крови, последние в свою очередь экспрессируют CD127, который рассматривают как один из основных фенотипических маркеров ILC. Для НК-клеток эндометрия также характерна экспрессия активационного рецептора CD69 и интегрина слизистых оболочек CD103. Данные о характеристиках НК-клеток эндометрия и других лимфоцитов врожденного иммунитета в эндометрии представлены в таблице 1.

Представительство клеток ILC1 в эндометрии

В связи со сравнительно более поздним открытием ILC по сравнению с их отдельным представителем - НК-клетками, в настоящее время отсутствуют единые подходы к фенотипированию ILC. Одним из часто используемых маркеров ILC, как упоминалось ранее, является CD127 [8], экспрессия которого у мышей показана для ILC1, ILC2, ILC3 [41]. У человека этот рецептор также используют для дифференциации ILC от других лимфоцитов. Для типирования общего пула ILC, в том числе ILC эндометрия, также часто используют маркеры дифференцировки других линий лимфоцитов и определяют ILC как клетки, не экспрессирующие CD3 (маркер Т-лимфоцитов), CD19 (маркер B-лимфоцитов), CD14 (маркер моноцитов), CD15 (маркер нейтрофилов). Для описания такого фенотипа часто применяют определение Lin^-, то есть отсутствие дифференцировки в направлении основных линий лимфоцитов [42].

В работе с использованием мышей в качестве модельных животных показано, что для дифференцировки ILC1 необходимо воздействие цитокинового микроокружения, в том числе IL-15 [41]. Показано также, что при культивировании ILC1, полученных от мышей с нокаутом рецептора к IL-7, в присутствии IL-15 их количество увеличивалось [41]. В эндометрии человека IL-15 секретируют периваскулярные стромальные клетки и концентрация этого цитокина увеличивается в секреторную фазу цикла [43]. В связи с этим можно было ожидать присутствия ILC1 в составе эндометрия. Однако в ходе анализа литературы была выявлена только одна работа, в которой ILC1 определяли по фенотипу CD3^-CD19^-CD14^-CD127⁺, отсутствию экспрессии транскрипционного фактора RORγt и наличию транскрипционного фактора T-bet. Авторы показали, что популяция ILC1 отсутствует в эндометрии в лютеиновой фазе цикла [44]. Таким образом, в настоящее время присутствие ILC1 в эндометрии пока не подтверждается экспериментальными данными.

Представительство клеток ILC2 в эндометрии

В эндометрии доноров в лютеиновую фазу цикла было выявлено незначительное содержание ILC2, которые были определены по фенотипу

CD127⁺CD56^-RORγt^-GATA-3^highCRTH2⁺ [44]. Показано, что ILC2 периферической крови обладают фенотипом Lin^-CD127⁺CD161⁺CRTH2⁺CD7⁺ [45]. Под влиянием IL-12 ILC2 экспрессируют T-bet и секретируют ИФН-γ. Часть этих клеток сохраняет способность секретировать IL-13. Однако некоторые ILC2 под действием IL-12 не только начинают секретировать ИФН-γ, но и утрачивают способность секретировать IL-13, на основании чего могут быть классифицированы как ILC1 [45]. Kitaya K. и соавторы с помощью методов иммуногистохимии и вестерн-блота показали, что в эндометрии фертильных женщин IL-12 не экспрессирован [46]. Ledee-Bataille N. и соавторы с помощью иммуногистохимического метода показали очень низкое содержание IL-12 в эндометриальных клетках фертильных женщин [47]. В то же время в группе небеременных женщин с неудачами ЭКО наблюдается высокое содержание IL-12 в эндометрии [47]. Полагают, что IL-12 способствует переходу ILC2 в нетипичные ILC2, не секретирующие IL-13, и ILC1 [45]. Таким образом, изменение цитокинового профиля при патологии беременности может приводить к дифференцировке ILC2 в ILC1, нетипичные для эндометрия.

Представительство клеток ILC3 в эндометрии

В составе эндометрия выявлены клетки ILC3 с фенотипом Lin^-CD56⁺RORγt⁺, экспрессирующие CD127 и рецептор гемопоэтических стволовых клеток CD117 [48]. По другим данным в лютеиновую фазу менструального цикла в эндометрии присутствуют CD3^-CD19^-CD14^-CD127⁺-клетки, экспрессирующие RORγt, которые классифицировали как ILC3 [44]. Присутствующие в эндометрии ILC3 также экспрессируют CD56 и NKp44, в связи с чем были охарактеризованы как NCR⁺-ILC3 [44]. При ПНБ и бесплодии в эндометрии выявлены клетки с фенотипом CD45⁺CD56⁺, которые экспрессировали IL-22 после стимуляции IL-23 и были классифицированы как NK22 [49]. Показано также, что клетки NK22 (CD56⁺IL-22⁺) демонстрировали отрицательную обратную связь с количеством НК-клеток, продуцирующих ИФН-γ [49]. Позднее эта же группа исследователей выяснила, что количество выявленных в эндометрии NK22 коррелирует с экспрессией НК-клетками эндометрия рецепторов NKp44 и NKp46, а также с экспрессией RORγt [50]. Используя классификацию, предложенную Spitz H., можно предположить, что эти клетки относятся к группе ILC3, а именно NCR⁺-ILC3. Установлено, что при ПНБ количество этих клеток было повышено по сравнению с группой женщин с бесплодием [49, 50]. Однако, отсутствие в качестве группы сравнения здоровых женщин с предшествовавшими беременностями, завершившимися родами (группа фертильных женщин), затрудняет интерпретацию результатов [49, 50]. Таким образом, в эндометрии могут присутствовать ILC3, однако, функция этой популяции лимфоцитов при беременности в норме и при патологии еще однозначно не установлена.

Лимфоциты врожденного иммунитета децидуальной оболочки

НК-клетки - представители первой группы ILC в децидуальной оболочке

Вопрос о происхождении НК-клеток децидуальной оболочки, также, как и о формировании пула НК-клеток эндометрия, является дискуссионным. Одним из возможных вариантов может быть миграция НК-клеток из периферической крови в ответ на хемокины стромальных клеток слизистой оболочки матки и клеток трофобласта [51, 52]. Однако, возможна дифференцировка НК-клеток в децидуальной оболочке и из стволовых клеток. Показано, что в децидуальной оболочке присутствуют гемопоэтические клетки, с высокой экспрессией CD34, а также экспрессирующие CD122, CD127 и мембраносвязанный IL-15 [53]. На основании фенотипа Vacca P. и соавторы предполагают, что эти гемопоэтические стволовые клетки децидуальной оболочки являются предшественниками НК-клеток [53]. В то же время содержание мРНК E4BP4 (Nfil) и Id2 в предшественниках НК-клеток в децидуальной оболочке значительно превышало содержание мРНК в стволовых клетках пуповинной крови и периферической крови [53]. Так как транскрипционный фактор Id2 экспрессирован на стадии общего предшественника ILC CHILP [54], его экспрессия предшественниками НК-клеток, наряду с экспрессией CD127, являющегося общим маркером ILC, указывает их на возможную дифференцировку и в другие ILC [53].

С помощью сортировки клеток, выделенных из децидуальной оболочки, были получены клетки с фенотипом Lin^-CD56⁺CD127^-CD117^-RORγt^-, которые можно расценивать как децидуальные НК-клетки, так как они коэкспрессируют активационные рецепторы NKp46, NKp30, NKG2D и DNAM-1, а также NKG2A [48]. Кроме того, все клетки с фенотипом Lin^-CD56⁺CD127^-CD117^-RORγt^- экспрессировали T-bet и Eomes. В последующем с помощью детального фенотипирования этого пула децидуальных НК-клеток было установлено, что Lin^-CD56⁺CD127^-CD117^-RORγt^--НК-клетки различаются по экспрессии цитотоксического рецептора NKp44 и маркера интраэпителиальных клеток CD103: NKp44⁺CD103⁺, NKp44^-CD103⁺, NKp44^-CD103^- [48]. Для всех трех популяций установлено отсутствие экспрессии CD16 и CD57 [48], характерных для терминальных стадий дифференцировки НК-клеток. Показано, что популяция НК-клеток с фенотипом NKp44⁺CD103⁺ пролиферировала при культивировании в присутствии TGFβ, в то время как популяция NKp44^-CD103^--НК-клеток после культивирования с TGFβ приобретала фенотип CD103⁺ [48], который участвует в адгезии тканевых лимфоцитов к эпителиальным клеткам. Все НК-клетки, экспрессировавшие CD103 (NKp44⁺CD103⁺ и NKp44^-CD103⁺) продуцировали ИФН-γ [48]. В то же время, по данным Vento-Tormo R. и соавторов, децидуальные НК-клетки можно подразделить на три популяции, названные авторами dNK1, dNK2 и dNK3, по экспрессии активационных и ингибиторных рецепторов [55]. Установлено, что в dNK1 экспрессированы гены рецепторов KIR, которые могут связывать HLA-C (ингибиторные рецепторы KIR2DL1, KIR2DL2, KIR2DL3 и активационные рецепторы KIR2DS1, KIR2DS4) [55]. Ген рецептора, с высокой аффинностью связывающего HLA-G, LILRB1 экспрессирован только в dNK1. Для популяции dNK1 и dNK2 установлена экспрессия гена активационных рецепторов NKG2C и NKG2E и ингибиторного рецептора NKG2A, связывающих HLA-E, для dNK3 экспрессия генов этих рецепторов не установлена [55]. Методом проточной цитометрии было подтверждено, что в децидуальной оболочке присутствуют три подтипа НК-клеток, из которых только dNK1 экспрессируют KIR2DL1 [55]. Анализ морфологии децидуальных НК-клеток, выделенных путем сортировки, позволил установить, что dNK1 содержат больше цитоплазматических гранул, чем dNK2 и dNK3 [55]. Эти данные согласуются с высоким содержанием РНК белков цитотоксических гранул - PRF1, GNLY, GZMA, GZMB [55]. В dNK1 клетках также экспрессирован ген CSF1, рецептор к белку которого установлен для экстравиллезного трофобласта и макрофагов. Для популяций dNK2 и dNK3 установлена экспрессия гена XCL1, и отдельно для dNK3 - CCL5. XCL1 является лигандом для рецепторов XCR1, экспрессируемых клетками трофобласта и дендритными клетками. Рецептором для CCL5 является CCR1, экспрессируемый на клетках экстравиллезного трофобласта [55]. На основании профиля экспрессируемых генов Vento-Tormo R. и соавторы предполагают возможное взаимодействие dNK1 и клеток трофобласта через CFS1-CFS1R, и возможные контакты как dNK2 и dNK3 c клетками трофобласта, так и непосредственно взаимодействие dNK2 и dNK3 [55]. Отсутствие единой классификации децидуальных НК-клеток, различия в используемых в исследованиях методах не позволяют с уверенностью соотнести эти данные. Обширный репертуар рецепторов НК-клеток указывает на значительные модификации фенотипических и функциональных характеристик НК-клеток в микроокружении клеток трофобласта. Суммарные данные о характеристиках НК-клеток и других лимфоцитов врожденного иммунитета децидуальной оболочки представлены в таблице 1.

Представительство ILC1 в децидуальной оболочке

Как и в составе эндометрия, в децидуальной оболочке первого триместра беременности при отсутствии патологии Doisne J.-M. и соавторами не было выявлено ILC1 (CD3^-CD19^-CD14^-CD127⁺RORγt^-T-bet⁺) [44]. В другом исследовании в составе децидуальной оболочки первого триместра беременности выявлены лимфоциты Lin^- с фенотипом CD56⁺CD94^-, которые можно было подразделить на способные и неспособные секретировать ИФН-γ (ИФН-γ^+/-) [56]. Дополнительный анализ фенотипа этих клеток показал, что лимфоциты с фенотипом CD56⁺CD94^-ИФН-γ⁺ экспрессировали транскрипционные факторы T-bet и Eomes и не экспрессировали RORγt. Для них также была характерна экспрессия CD103 и слабая экспрессия NKp44 (-/low). Vacca P. и соавторы полагают, что эти клетки сходны с ранее описанными [63] интраэпителиальными ILC1 [56]. Также была выявлена популяция

CD56^-CD94^-ИФН-γ⁺-лимфоцитов, которая не экспрессировала CD127, CD117, Eomes и RORγt, но являлась T-bet⁺. На основании экспрессии T-bet и ИФН-γ эти клетки относят к ILC1, несмотря на нетипичное отсутствие экспрессии CD127 [56]

В третьем триместре беременности как в decidua basalis, так и в decidua parietalis присутствуют ILC с фенотипом Lin^-CD15^-CD14^-CD3^-CD19^-CD56^-CD11b⁺ [57]. Причем общее количество ILC в decidua basalis не различается у женщин с физиологической беременностью и женщин с преждевременными родами. Общее количество ILC в decidua parietalis было выше в группе женщин с преждевременными родами с началом родовой деятельности по сравнению с группой женщин с преждевременным родоразрешением путем кесарева сечения без начала родовой деятельности [57]. Среди пула ILC децидуальной оболочки в decidua basalis и в decidua parietalis были выделены CD127⁺-ILC, из которых часть клеток экспрессировала T-bet, на основании чего эти клетки относили к ILC1. Однако содержание ILC1 было незначительно и составляло 2-3% от всех CD127⁺-ILC [57]. Различий между группами женщин со срочными родами и преждевременными родами по содержанию ILC1 установлено не было, на основании чего Xu Y. и соавторы предполагают незначительную роль этих клеток в третьем триместре беременности [57]. В целом данные о присутствии ILC1 в децидуальной оболочке неоднозначны, различия в результатах во многом могут быть связаны с различиями в используемых для оценки поверхностных рецепторах и с вероятной разницей в стратегии гейтирования при проведении проточной цитофлюориметрии.

Представительство популяции ILC2 в децидуальной оболочке

С помощью иммуногистохимического анализа децидуальной оболочки первого триместра беременности было выявлено незначительное содержание ILC2 с фенотипом CD127⁺CD56^-RORγt^-GATA-3^highCRTH2⁺ [44]. В третьем триместре беременности группа ILC2, которую определяли по экспрессии GATA3⁺CD127⁺-ILC, составляла большую часть ILC децидуальной оболочки как в составе decidua basalis, так и в decidua parietalis. Медиана количества ILC2 в decidua parietalis составляла от 60 до 80% в группах беременных женщин с срочными родами и с преждевременными родами, в то время как в decidua basalis медиана в зависимости от группы составляла от 35 до 60% [57]. Повышенное количество ILC2 в decidua basalis наблюдалось в группе женщин с преждевременными родами, на основании чего авторы предполагают связь этих клеток с развитием родовой деятельности в том числе раньше срока [57].

Представительство третьей группы ILC в децидуальной оболочке

В первом триместре беременности в децидуальной оболочке выявлена популяция ILC3 с фенотипом Lin^-CD56⁺CD127⁺CD117⁺RORγt⁺ [48]. В другом исследовании также в первом триместре беременности ILC3 идентифицировали по фенотипу

CD3^-CD19^-CD14^-CD127⁺RORγt⁺ [44]. Сравнение количества ILC3 в децидуальной оболочке и эндометрии не показало различий [44, 48]. Montaldo E. и соавторы предполагают, что количество этих клеток не зависит от фазы менструального цикла и наступления беременности [48]. Vacca P.и соавторы выявили в составе децидуальной оболочки лимфоциты с фенотипом CD56⁺CD94^-CD127⁺CD117⁺, которые не были способны к секреции ИФН-γ (ИФН-γ^-), но продуцировали IL-8 и IL-22. На основании экспрессии этими клетками активационных рецепторов NCR (NKp30, NKp44, NKp46) авторы относят эти клетки к NCR⁺-ILC3 [56]. Установлено, что NCR⁺-ILC3 децидуальной оболочки экспрессируют NKp44 и не экспрессируют CD9 [58]. Показано, что NCR⁺-ILC3 спонтанно продуцируют GM-CSF, TNFα и CXCL8 [62].

Установлено, что кокультивирование децидуальных НК-клеток первого триместра беременности с децидуальными стромальными клетками приводит к повышению продукции IL-22 по сравнению с культивированием без клеток децидуальной оболочки [59]. Wang Y. и соавторы определяли децидуальные НК-клетки по фенотипу CD3-CD56+. Однако, можно предположить, что источником IL-22 в данной работе были ILC3, которые также не экспрессируют CD3, и обладают экспрессией CD56 и способностью к секреции IL-22 [59]. Показано, что клетки трофобласта HTR8/SVneo экспрессируют IL-22R. После культивирования с рекомбинантным IL-22 у клеток трофобласта повышается устойчивость к апоптозу, а также усиливается пролиферация [59]. Возможно, ILC3 могут принимать участие в регуляции инвазии трофобласта. Обследование пациенток с установленным диагнозом "привычное невынашивание беременности", показало, что экспрессия гена IL-22 в децидуальной оболочке у этих пациенток снижена по сравнению с экспрессией в контрольной группе здоровых женщин, поступавших для проведения элективного аборта. Также в контрольной группе количество CD56⁺IL-22⁺-клеток в децидуальной оболочке было больше, чем в группе с невынашиванием [60]. Авторы предполагают, что источником IL-22 являются децидуальные НК-клетки, однако отсутствие оценки дополнительных фенотипических рецепторов не позволяет сделать однозначный вывод об источнике этого цитокина [60]. Возможно, выявленные

IL-22⁺-НК-клетки в данной работе являлись NCR⁺-ILC3. При анализе образцов decidua basalis и decidua parietalis третьего триместра беременности Xu Y. и соавторы показали, что количество ILC3 с фенотипом Lin^-CD127⁺RORγt⁺ повышено при преждевременных родах по сравнению со срочными родами [57]. Кроме того, при преждевременных родах экспрессия IL-22, IL-13, IL-17A и ИФН-γ характерна как для ILC2, так и для ILC3 [57]. ILC3 являются единственным источником IL-22 среди проанализированных субпопуляций клеток децидуальной оболочки [48]. ILC3 показывали большую по сравнению с ILC2 экспрессию IL-22, IL-13 и ИФН-γ в составе decidua basalis и decidua parietalis в образцах от пациенток с преждевременными родами [57]. Выявленная экспрессия IL-13, характерного для ILC2, и ИФН-γ, характерного для ILC1, популяцией ILC3 может отражать высокую лабильность секреторного профиля ILC при патологии беременности. Таким образом, ILC3 могут принимать участие как в физиологических, так и патологических процессах, развивающихся в матке. Представляется, что вероятный результат зависит от их активности, интенсивности экспрессии IL-22 и влияния цитокинов, секретируемых другими клетками децидуальной оболочки.

В составе децидуальной оболочки также выявлены лимфоциты, секретирующие IL-17A, TNFα и экспрессирующие CD127 и CD117, которые авторы относят к LTi-клеткам [56]. Показано, что NCR⁺-ILC3 и LTi-клетки децидуальной оболочки экспрессировали транскрипционный фактор RORγt, пролиферировали в присутствии IL-2 и в присутствии IL-15. Обе клеточные популяции демонстрировали низкую цитотоксическую активность в отношении клеток-мишеней [56]. При культивировании на фидерном слое клеток LTi-клетки приобретали рецепторы CD56 и NKp44 и дифференцировались в NCR⁺-ILC3 [56]. Таким образом, по мнению Vacca P. и соавторов ILC3 децидуальной оболочки являются гетерогенной популяцией лимфоцитов [56].

В целом, в литературе представлены данные о присутствии практически всех популяций лимфоцитов врожденного иммунитета в матке. Данные о содержании ILC в эндометрии и децидуальной оболочке человека в отсутствии патологии недостаточно полные, что связано с ограничениями в доступности биоматериала для анализа. Многообразие возможных поверхностных рецепторов затрудняет однозначное отнесение той или иной популяции лимфоцитов к определенной подгруппе. Наличие единой общей классификации, основанной на экспрессируемых транскрипционных факторах, позволяет в определенной мере разделить лимфоциты врожденного иммунитета эндометрия и децидуальной оболочки на подклассы. Функциональная роль лимфоцитов врожденного иммунитета эндометрия и децидуальной оболочки состоит в участии в цитокиновой регуляции инвазии бластоцисты в стену матки и формировании плаценты. Повышенное в ряде случаев количество отдельных популяций ILC и отмеченные изменения их секреторного профиля в зависимости от микроокружения указывают на возможный вклад отдельных популяций ILC в развитие патологий беременности.

Благодарности

Работа выполнена в рамках Гос. задания АААА-А19-119021290116-1, поддержана грантом НШ-2873.2018.7. Автор выражает глубокую благодарность д.б.н. Соколову Д.И. и з.д.н. РФ, д.м.н. проф. Селькову С.А. за помощь в подготовке статьи к публикации.

Литература

1. Ortaldo J.R., Bonnard G.D., Kind P.D., Herberman R.B. Cytotoxicity by cultured human lymphocytes: characteristics of effector cells and specificity of cytotoxicity. J. Immunol. 1979; 122 (4): 1489-94.

2. Herberman R.R., Ortaldo J.R., Bonnard G.D. Augmentation by interferon of human natural and antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity. Nature. 1979; 277 (5693): 221-3.

3. Kiessling R., Klein E., Wigzell H. "Natural" killer cells in the mouse. I. Cytotoxic cells with specificity for mouse Moloney leukemia cells. Specificity and distribution according to genotype. Eur. J. Immunol. 1975; 5 (2): 112-7.

4. Zhou Y., Xu X., Tian Z., Wei H. "Multi-omics" analyses of the development and function of natural killer cells. Front. Immunol. 2017; 8: 1095.

5. Farag S.S., Caligiuri M.A. Human natural killer cell development and biology. Blood Rev. 2006; 20 (3): 123-37.

6. Cooper M.A., Fehniger T.A., Turner S.C., Chen K.S. et al. Human natural killer cells: a unique innate immunoregulatory role for the CD56^bright subset. Blood. 2001; 97 (10): 3146-51.

7. Cooper M.A., Fehniger T.A., Caligiuri M.A. The biology of human natural killer-cell subsets. Trends Immunol. 2001; 22 (11): 633-40.

8. Spits H., Artis D., Colonna M., Diefenbach A. et al. Innate lymphoid cells - a proposal for uniform nomenclature. Nat. Rev. Immunol. 2013; 13 (2): 145-9.

9. Seillet C., Belz G.T., Huntington N.D. Development, homeostasis, and heterogeneity of NK cells and ILC1. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2016; 395: 37-61.

10. Klose C.S., Artis D. Innate lymphoid cells as regulators of immunity, inflammation and tissue homeostasis. Nat. Immunol. 2016; 17 (7): 765-74.

11. Artis D., Spits H. The biology of innate lymphoid cells. Nature. 2015; 517 (7534): 293-301.

12. Chea S., Possot C., Perchet T., Petit M. et al. CXCR6 expression is important for retention and circulation of ILC precursors. Mediators Inflamm. 2015; 2015: 368427.

13. Yu Y., Tsang J.C., Wang C., Clare S. et al. Single-cell RNA-seq identifies a PD-1(hi) ILC progenitor and defines its development pathway. Nature. 2016; 539 (7627): 102-6.

14. Bernink J.H., Krabbendam L., Germar K., de Jong E. et al. Interleukin-12 and -23 control plasticity of CD127(+) group 1 and group 3 innate lymphoid cells in the intestinal lamina Propria. Immunity. 2015; 43 (1): 146-60.

15. Cuff A.O., Male V Conventional NK cells and ILC1 are partially ablated in the livers ofNcr1 (iCre)Tbx21 (fl/fl) mice. Wellcome Open Res. 2017; 2: 39.

16. Tomasello E., Yessaad N., Gregoire E., Hudspeth K. et al. Mapping of NKp46(+) cells in healthy human lymphoid and non-lymphoid tissues. Front. Immunol. 2012; 3: 344.

17. Serafini N., Klein Wolterink R.G., Satoh-Takayama N., Xu W. et al. Gata3 drives development of RORgammat+ group 3 innate lymphoid cells. J. Exp. Med. 2014; 211 (2): 199-208.

18. Hazenberg M.D., Spits H. Human innate lymphoid cells. Blood. 2014; 124 (5): 700-9.

19. Simoni Y., Newell E.W. Dissecting human ILC heterogeneity: more than just three subsets. Immunology. 2018; 153 (3): 297-303.

20. Zhong C., Zheng M., Zhu J. Lymphoid tissue inducer-A divergent member of the ILC family. Cytokine Growth Factor Rev. 2018; 42: 5-12.

21. Miller D., Motomura K., Garcia-Flores V, Romero R. et al. Innate lymphoid cells in the maternal and fetal compartments. Front. Immunol. 2018; 9: 2396.

22. Михайлова В.А., Белякова К.Л., Сельков С.А., Соколов Д.И. Особенности дифференцировки НК-клеток: CD56^d™ и CD56^bright NK-клетки во время и вне беременности. Мед. иммунология; 2017; 19 (1): 19-26. (опубликовано на английском языке)

23. Айламазян Э.К., Степанова О.И., Сельков С.А., Соколов Д.И. Клетки иммунной системы матери и клетки трофобласта: "конструктивное сотрудничество" ради достижения совместной цели. Вестн. РАМН. 2013; 11: 12-21.

24. Соколов Д.И., Сельков С.А. Децидуальные макрофаги: роль в иммунном диалоге матери и плода. Иммунология. 2014; 35 (2): 113-7.

25. Vinketova K., Mourdjeva M., Oreshkova T. Human decidual stromal cells as a component of the implantation niche and a modulator of maternal immunity. J. Pregnancy; 2016; 2016: 8689436.

26. Choudhury R.H., Dunk C.E., Lye S.J., Aplin J.D. et al. Extravillous trophoblast and endothelial cell crosstalk mediates leukocyte infiltration to the early remodeling decidual spiral arteriole wall. J. Immunol. 2017; 198 (10): 4115-28.

27. Соколов Д.И., Степанова О.И., Сельков С.А. Роль различных субпопуляций CD4+ Т-лимфоцитов при беременности. Мед. иммунология. 2016; 18 (6): 521-36. (опубликовано на английском языке)

28. Степанова О.И., Баженов Д.О., Хохлова Е.В., Коган И.Ю. и др. Роль различных субпопуляцмй CD8+ Т-лимфоцитов при беременности. Мед. иммунология. 2018; 20 (5): 621-38. (опубликовано на английском языке)

29. Pollheimer J., Vondra S., Baltayeva J., Beristain A.G. et al. Regulation of placental extravillous trophoblasts by the maternal uterine environment. Front. Immunol. 2018; 9: 2597.

30. Lynch L., Golden-Mason L., Eogan M., O’Herlihy C. et al. Cells with haematopoietic stem cell phenotype in adult human endometrium: relevance to infertility? Hum. Reprod. 2007; 22 (4): 919-26.

31. Sentman C.L., Meadows S.K., Wira C.R., Eriksson M. Recruitment of uterine NK cells: induction of CXC chemokine ligands 10 and 11 in human endometrium by estradiol and progesterone. J. Immunol. 2004; 173 (11): 6760-6.

32. Lockwood C.J., Huang S.J., Chen C.P., Huang Y. et al. Decidual cell regulation of natural killer cell-recruiting chemokines: implications for the pathogenesis and prediction of preeclampsia. Am J. Pathol. 2013; 183 (3): 841-56.

33. Kurmyshkina O.V., Kovchur P.I., Schegoleva L.V., Volkova T.O. T- and NK-cell populations with regulatory phenotype and markers of apoptosis in circulating lymphocytes of patients with CIN3 or microcarcinoma of the cervix: evidence for potential mechanisms of immune suppression. Infect. Agent Cancer. 2017; 12: 56.

34. Allan D.S.J., Cerdeira A.S., Ranjan A., Kirkham C.L. et al. Transcriptome analysis reveals similarities between human blood CD3(-) CD56^bright cells and mouse CD127(+) innate lymphoid cells. Sci. Rep. 2017; 7 (1): 3501.

35. Michaud A., Dardari R., Charrier E., Cordeiro P. et al. IL-7 enhances survival of human CD56^bright NK cells. J. Immunother. 2010; 33 (4): 382-90.

36. Plaisier M. Decidualisation and angiogenesis. Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. 2011; 25 (3): 259-71.

37. van der Molen R.G., Schutten J.H., van Cranenbroek B., ter Meer M. et al. Menstrual blood closely resembles the uterine immune microenvironment and is clearly distinct from peripheral blood. Hum. Reprod. 2014; 29 (2): 303-14.

38. Garry R., Hart R., Karthigasu K.A., Burke C. A re-appraisal of the morphological changes within the endometrium during menstruation: a hysteroscopic, histological and scanning electron microscopic study. Hum. Reprod. 2009; 24 (6): 1393-401.

39. Feyaerts D., Benner M., van Cranenbroek B., van der Heijden O.W.H. et al. Human uterine lymphocytes acquire a more experienced and tolerogenic phenotype during pregnancy. Sci. Rep. 2017; 7 (1): 2884.

40. Fukui A., Funamizu A., Fukuhara R., Shibahara H. Expression of natural cytotoxicity receptors and cytokine production on endometrial natural killer cells in women with recurrent pregnancy loss or implantation failure, and the expression of natural cytotoxicity receptors on peripheral blood natural killer cells in pregnant women with a history of recurrent pregnancy loss. J. Obstet. Gynaecol. Res. 2017; 43 (11): 1678-86.

41. Robinette M.L., Bando J.K., Song W., Ulland T.K. et al. IL-15 sustains IL-7R-independent ILC2 and ILC3 development. Nat. Commun. 2017; 8: 14601.

42. Bhatia M., Wang J.C., Kapp U., Bonnet D. et al. Purification of primitive human hematopoietic cells capable of repopulating immune-deficient mice. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1997; 94 (10): 5320-5.

43. Kitaya K., Yasuda J., Yagi I., Tada Y. et al. IL-15 expression at human endometrium and decidua. Biol. Reprod. 2000; 63 (3): 683-7.

44. Doisne J.M., Balmas E., Boulenouar S., Gaynor L.M. et al. Composition, development, and function of uterine innate lymphoid cells. J. Immunol. 2015; 195 (8): 3937-45.

45. Lim A.I., Menegatti S., Bustamante J., Le Bourhis L. et al. IL-12 drives functional plasticity of human group 2 innate lymphoid cells. J. Exp. Med. 2016; 213 (4): 569-83.

46. Kitaya K., Yasuo T.; Regulatory role of membrane-bound form interleukin-15 on human uterine microvascular endothelial cells in circulating CD16(-) natural killer cell extravasation into human endometrium. Biol. Reprod. 2013; 89 (3): 70.

47. Ledee-Bataille N., Bonnet-Chea K., Hosny G., Dubanchet S. et al. Role of the endometrial tripod interleukin-18, -15, and -12 in inadequate uterine receptivity in patients with a history of repeated in vitro fertilization-embryo transfer failure. Fertil. Steril. 2005; 83 (3): 598-605.

48. Montaldo E., Vacca P., Chiossone L., Croxatto D. et al. Unique eomes(+) NK cell subsets are present in uterus and decidua during early pregnancy. Front. Immunol. 2015; 6: 646.

49. Kamoi M., Fukui A., Kwak-Kim J., Fuchinoue K. et al. NK22 cells in the uterine mid-secretory endometrium and peripheral blood of women with recurrent pregnancy loss and unexplained infertility. Am. J. Reprod. Immunol. 2015; 73 (6): 557-67.

50. Fuchinoue K., Fukui A., Chiba H., Kamoi M. et al. Expression of retinoid-related orphan receptor (ROR)gammat on NK22 cells in the peripheral blood and uterine endometrium of women with unexplained recurrent pregnancy loss and unexplained infertility. J. Obstet. Gynaecol. Res. 2016; 42 (11): 1541-52.

51. Carlino C., Stabile H., Morrone S., Bulla R. et al. Recruitment of circulating NK cells through decidual tissues: a possible mechanism controlling NK cell accumulation in the uterus during early pregnancy. Blood. 2008; 111 (6): 3108-15.

52. Cerdeira A.S., Rajakumar A., Royle C.M., Lo A. et al. Conversion of peripheral blood NK cells to a decidual NK-like phenotype by a cocktail of defined factors. J. Immunol. 2013; 190 (8): 3939-48.

53. Vacca P., Vitale C., Montaldo E., Conte R. et al. CD34+ hematopoietic precursors are present in human decidua and differentiate into natural killer cells upon interaction with stromal cells. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2011; 108 (6): 2402-7.

54. Михайлова В.А., Баженов Д.О., Белякова К.Л., Сельков С.А. и др. Дифференцировка НК-клеток. Взгляд через призму транскрипционных факторов и внутриклеточных месседжеров. Мед. иммунология. 2019; 21 (1): 21-38. (опубликовано на английском языке)

55. Vento-Tormo R., Efremova M., Botting R.A., Turco M.Y et al. Single-cell reconstruction of the early maternal-fetal interface in humans. Nature. 2018; 563 (7731): 347-53.

56. Vacca P., Montaldo E., Croxatto D., Loiacono F. et al. Identification of diverse innate lymphoid cells in human decidua. Mucosal Immunol. 2015; 8 (2): 254-64.

57. Xu Y., Romero R., Miller D., Silva P. et al. Innate lymphoid cells at the human maternal-fetal interface in spontaneous preterm labor. Am. J. Reprod. Immunol. 2018; 79 (6): e12820.

58. Croxatto D., Micheletti A., Montaldo E., Orecchia P. et al. Group 3 innate lymphoid cells regulate neutrophil migration and function in human decidua. Mucosal Immunol. 2016; 9 (6): 1372-83.

59. Wang Y, Xu B., Li M.Q., Li D.J. et al. IL-22 secreted by decidual stromal cells and NK cells promotes the survival of human trophoblasts. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2013; 6 (9): 1781-90.

60. O’Hern Perfetto C., Fan X., Dahl S., Krieg S. et al. Expression of interleukin-22 in decidua of patients with early pregnancy and unexplained recurrent pregnancy loss. J. Assist. Reprod. Genet. 2015; 32 (6): 977-84.

61. Hu Y, Dutz J.P., MacCalman C.D., Yong P. et al. Decidual NK cells alter in vitro first trimester extravillous cytotrophoblast migration: a role for IFN-gamma. J. Immunol. 2006; 177 (12): 8522-30.

62. Scapini P., Cassatella M.A. Social networking of human neutrophils within the immune system. Blood. 2014; 124 (5): 710-9.

63. Fuchs A., Vermi W., Lee J.S., Lonardi S. et al. Intraepithelial type 1 innate lymphoid cells are a unique subset of IL-12- and IL-15-responsive IFN-gamma-producing cells. Immunity. 2013; 38 (4): 769-81.