-Разработка метода определения статуса адаптивного иммунитета при иммунодефицитных состояниях на основе анализа структуры репертуара Т-клеточных рецепторов наивных Т-лимфоцитов

В последнее время технологии, основанные на методах массированного секвенирования, все чаще используются для анализа патологий различного происхождения. Эти методы отличаются высокой чувствительностью и воспроизводимостью. В ходе работы по проекту РНФ за 2016-2018 годы нами разработан новый комплексный подход к оценке статуса адаптивного иммунитета, который включает в себя стандартизованный протокол пробоподготовки для массированного секвенирования, анализ данных и протокол иммунофенотипирования. Наше исследование показало, что возрастной иммунодефицит выражается не только в сужении репертуара ТКР и падении доли наивных Т лимфоцитов в общем пуле Т клеток, но также проявляется в изменениях физико-химических свойств и структуры репертуара пулов наивных CD4 и CD8 лимфоцитов. В рамках продолжения данного проекта планируется получить данные по оценке статуса адаптивного иммунитета с использованием тест-системы при разных патологических состояниях. Первая задача является продолжением нашего исследования по изучению первичного В-клеточного иммунодефицита. Здесь нам впервые удалось показать, как отсутствие В-клеток влияет на формирование репертуара ТКР. На ближайшие два года запланировано получение и анализ репертуаров ТКР функциональных субпопуляций наивных CD4 лимфоцитов, для сравнения изменений физико-химических свойств ТКР в норме и при иммунодефиците. Такие исследования помимо решения фундаментальных вопросов, могут иметь и прикладной характер. Например, полученные нами данные свидетельствуют о высоком содержании высоко-аффинных ТКР у пациентов с иммунодефицитом, которые могут быть ассоциированы с развитием аутоиммунных заболеваний. Информация такого рода может быть использована в лечебной практике. С помощью разработанного нами комплексного подхода к оценке статуса адаптивного иммунитета мы планируем изучить, восстановление собственного репертуара ТКР в посттрансплантационный период при злокачественных гематологических заболеваниях у детей. Известно, что применение различных режимов кондиционирования может оказывать воздействие на продуктивную активность тимуса, но детальное исследование репертуара ТКР недавних тимусных эмигрантов, а также регуляторных Т клеток не проводилось. Наше исследование расширит представления об отдаленных последствиях различных протоколов кондиционирования на работу адаптивного иммунитета. Еще одна задача, на решение которой направлен предлагаемый проект, связана с оценкой долговременного влияния противовирусной терапии на репертуар CD4 и CD8 Т лимфоцитов в периферической крови человека. Показано, что CMV-позитивный статус коррелирует с ускоренным снижением числа и процента наивных CD4 T лимфоцитов и меньшей продолжительностью жизни. Наше исследование позволит определить происходит ли изменения структуры репертуара CD4 и CD8 лимфоцитов, что может указывать на опосредованное позитивное влияние противовирусных препаратов на адаптивный иммунитет.

January 6, 2016 — December 31, 2020

Britanova O.V. (PI)

Group of Structural Organization of T-cell Immunity

Grant, RSF

List of publications

  1. Logunova NN, Kriukova VV, Shelyakin PV, Egorov ES, Pereverzeva A, Bozhanova NG, Shugay M, Shcherbinin DS, Pogorelyy MV, Merzlyak EM, Zubov VN, Meiler J, Chudakov DM, Apt AS, Britanova OV (2020). MHC-II alleles shape the CDR3 repertoires of conventional and regulatory naïve CD4 T cells. Proc Natl Acad Sci U S A 117 (24), 13659–13669
  2. Izraelson M, Metsger M, Davydov AN, Shagina IA, Dronina MA, Obraztsova AS, Miskevich DA, Mamedov IZ, Volchkova LN, Nakonechnaya TO, Shugay M, Bolotin DA, Staroverov DB, Sharonov GV, Kondratyuk EY, Zagaynova EV, Lukyanov S, Shams I, Britanova OV, Chudakov DM (2021). Distinct organization of adaptive immunity in the long-lived rodent Spalax galili. Nat Aging 1 (2), 179–189
  3. Britanova OV, Shugay M, Merzlyak EM, Staroverov DB, Putintseva EV, Turchaninova MA, Mamedov IZ, Pogorelyy MV, Bolotin DA, Izraelson M, Davydov AN, Egorov ES, Kasatskaya SA, Rebrikov DV, Lukyanov S, Chudakov DM (2016). Dynamics of individual T Cell repertoires: From cord blood to centenarians. J Immunol 196 (12), 5005–5013
  4. Davey MS, Willcox CR, Joyce SP, Ladell K, Kasatskaya SA, McLaren JE, Hunter S, Salim M, Mohammed F, Price DA, Chudakov DM, Willcox BE (2017). Clonal selection in the human Vδ1 T cell repertoire indicates γδ TCR-dependent adaptive immune surveillance. Nat Commun 8, 14760
  5. Merzlyak EM, Kasatskaya SA, Sosnovskaya AV, Israelson MA, Staroverov DB, Nakonechnaya TO, Novikov PI, Chudakov DM, Britanova OV (2017). Long-term effect of high cyclophosphamide doses on the repertoire of T-cell receptors of peripheral blood T-lymphocytes in patients with autoimmune vasculitis. Bulletin of Russian State Medical University 6 (5), 68–74
  6. Sorcini D, Bruscoli S, Frammartino T, Cimino M, Mazzon E, Galuppo M, Bramanti P, Al-Banchaabouchi M, Farley D, Ermakova O, Britanova O, Izraelson M, Chudakov D, Biagioli M, Sportoletti P, Flamini S, Raspa M, Scavizzi F, Nerlov C, Migliorati G, Riccardi C, Bereshchenko O (2017). WNT/β-catenin signaling induces integrin α4β1 in T cells and promotes a progressive neuroinflammatory disease in mice. J Immunol 199 (9), 3031–3041
  7. Egorov ES, Kasatskaya SA, Zubov VN, Izraelson M, Nakonechnaya TO, Staroverov DB, Angius A, Cucca F, Mamedov IZ, Rosati E, Franke A, Shugay M, Pogorelyy MV, Chudakov DM, Britanova OV (2018). The changing landscape of naive T cell receptor repertoire with human aging. Front Immunol 9 (JUL), 1618
  8. Li N, van Unen V, Abdelaal T, Guo N, Kasatskaya SA, Ladell K, McLaren JE, Egorov ES, Izraelson M, Chuva de Sousa Lopes SM, Höllt T, Britanova OV, Eggermont J, de Miranda NFCC, Chudakov DM, Price DA, Lelieveldt BPF, Koning F (2019). Memory CD4 T cells are generated in the human fetal intestine. Nat Immunol 20 (3), 301–312