Влияние галектина-9 на экспрессию молекулы Tim-3 в разных субпопуляциях натуральных киллеров

Галектин-9 является b-галактозид-связывающим лектином и обладает выраженной иммунорегуляторной активностью. Во время беременности галектин-9 вырабатывается клетками трофобласта и модулирует функции естественных киллеров (NK) на границе мать-плод посредством связывания с молекулами Tim-3 (T-клеточный Ig и белок 3, содержащий домен муцина). NK-клетки периферической крови экспрессируют молекулы Tim-3. Концентрация галектина-9 повышается в периферической крови во время физиологической беременности. При беременности фенотип и функции периферических NK-клеток изменяются для поддержания толерантности иммунной системы матери к генетически чужеродному плоду. Периферические NK-клетки мигрируют к границе раздела мать-плод и трансформируются в децидуальные NK-клетки. Концентрация галектина-9 снижается у женщин с осложненной беременностью и выкидышами. Однако влияние галектина-9 на различные субпопуляции NK-клеток периферической крови не изучено. Поэтому целью работы являлось изучение влияния галектина-9 на трансформацию фенотипа и экспрессию Tim-3 NK-клетками, выделенными из периферической крови здоровых небеременных фертильных женщин. CD56⁺NK-клетки получали методом иммуномагнитной сепарации и культивировали in vitro в течение 72 часов с цитокинами (IL-2 и IL-15), галектином-9 (5 нг/мл). Концентрация галектина-9 соответствует его уровню в периферической крови в первом триместре физиологической беременности. Количество регуляторных NK (CD16^-CD56^bright), цитотоксических NK (CD16⁺CD56^dim/-) клеток и экспрессию Tim-3 на них оценивали методом проточной цитометрии. Показано, что Tim-3 экспрессировался на всех субпопуляциях NK-клеток периферической крови (CD16^-CD56^brightNK, CD16⁺CD56^dimNK, CD16⁺CD56^-NK). Инкубация с галектином-9 увеличивала экспрессию Tim-3 на регуляторных клетках CD16^-CD56^brightNK и не влияла присутствие Tim-3 на цитотоксических CD16⁺CD56^dim/-NK-клетках. Галектин-9 снижал процент цитотоксических CD16⁺CD56^dimNK в культуре, но не влиял на количество регуляторных CD16^-CD56^bright NK и цитотоксических CD16⁺CD56^-NK-клеток. Таким образом, галектин-9 регулирует экспрессию молекулы Tim-3 и соотношение субпопуляций NK-клеток в культуре in vitro.

1. Boron D.G., Swietlicki A., Potograbski M., Kurzawinska G., Wirstlein P., Boron D., Drews K., Seremak-Mrozikiewicz A. Galectin-1 and galectin-9 concentration in maternal serum: implications in pregnancies complicated with preterm prelabor rupture of membranes. J. Сlin. Med., 2022, Vol. 11, no. 21, 6330. doi: 10.3390/jcm11216330.

2. Cerdeira A.S., Rajakumar A., Royle C.M., Lo A., Husain Z., Thadhani R.I., Sukhatme V.P., Karumanchi S.A., Kopcow H.D. Conversion of peripheral blood NK cells to a decidual NK-like phenotype by a cocktail of defined factors. J. Immunol., 2013, Vol. 190, no. 8, pp. 3939-3948.

3. Cocker A.T.H., Liu F., Djaoud Z., Guethlein L.A., Parham P. CD56-negative NK cells: frequency in peripheral blood, expansion during HIV-1 infection, functional capacity and KIR expression. Front. Immunol., 2022, Vol. 13, 992723. doi: 10.3389/fimmu.2022.992723.

4. Diaz-Hernandez I., Alecsandru D., Garcia-Velasco J.A., Dominguez F., Uterine natural killer cells: from foe to friend in reproduction. Hum. Reprod., 2021, Vol. 27, no. 4, pp. 720-746.

5. Gleason M.K., Lenvik T.R., McCullar V., Felices M., O’Brien M.S., Cooley S.A., Verneris M.R., Cichocki F., Holman C.J., Panoskaltsis-Mortari A., Niki T., Hirashima M., Blazar B.R., Miller J.S. Tim-3 is an inducible human natural killer cell receptor that enhances interferon gamma production in response to galectin-9. Blood, 2012, Vol. 119, no. 13, pp. 3064-3072.

6. Iwasaki-Hozumi H., Chagan-Yasutan H., Ashino Y., Hattori T. Blood levels of galectin-9, an immunoregulating molecule, reflect the severity for the acute and chronic infectious diseases. Biomolecules, 2021, Vol. 11, no. 3, 430. doi: 10.3390/biom11030430.

7. Lee C.L., Vijayan M., Wang X., Lam K.K.W., Koistinen H., Seppala M., Li R.H.W., Ng E.H.Y., Yeung W.S.B., Chiu P.C.N. Glycodelin-A stimulates the conversion of human peripheral blood CD16-CD56bright NK cell to a decidual NK cell-like phenotype. Human Reprod., 2019, Vol. 34, no. 4, pp. 689-701.

8. Li Y.H., Zhou W.H., Tao Y., Wang S.C., Jiang Y.L., Zhang D., Piao H.L., Fu Q., Li D.J., Du M.R. The Galectin-9/ Tim-3 pathway is involved in the regulation of NK cell function at the maternal-fetal interface in early pregnancy. Cell. Mol. Immunol., 2016, Vol. 13, no. 1, pp. 73-81.

9. Sun J., Yang M., Ban Y., Gao W., Song B., Wang Y., Zhang Y., Shao Q., Kong B., Qu X. Tim-3 is upregulated in NK cells during early pregnancy and inhibits NK cytotoxicity toward trophoblast in galectin-9 dependent pathway. PloS One, 2016, Vol. 11, no. 1, e0147186. doi: 10.1371/journal.pone.0147186.

10. Tripathi S., Chabtini L., Dakle P.J., Smith B., Akiba H., Yagita H., Guleria I. Effect of TIM-3 blockade on the immunophenotype and cytokine profile of murine uterine NK cells. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 4, e0123439. doi: 10.1371/journal.pone.0123439.

11. Wyatt M.A., Baumgarten S.C., Weaver A.L., van Oort C.C., Fedyshyn B., Ruano R., Shenoy C.C., Enninga E.A.L. Evaluating markers of immune tolerance and angiogenesis in maternal blood for an association with risk of pregnancy loss. J. Clin. Med., 2021, Vol. 10, no. 16, 3579. doi: 10.3390/jcm10163579.