КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 17-75-10220

НазваниеХарактеристика клонального состава функционально различных субпопуляций Т-лимфоцитов вовлеченных в развитие воспаления при спондилоартропатиях

Руководитель Звягин Иван Владимирович, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-108 - Иммунология

Ключевые слова Т-клеточный репертуар, псориатический артрит, синовиальная жидкость, Т-лимфоциты, спонлилоартропатии, HLA-B*27, иммунофенотипирование

Код ГРНТИ34.15.33, 34.43.55

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Псориатический артрит (ПсА) – второе по распространенности заболевание из группы спондилоартропатий, характеризующееся воспалительными процессами в кожных покровах и периферических суставах и/или суставах осевого скелета. Спондилоартропатии (СпА) – группа заболеваний, объединяемых на основе сходства клинических проявлений и генетических факторов риска развития заболевания, также включает реактивный артрит, артриты ассоциированные с язвенным колитом и болезнью Крона, недифференцированные спондилоартропатии, а также анкилозирующий спондилоартрит – наиболее распространенное заболевание из группы СпА (1). Клинические признаки АС и ПсА в значительной степени перекрываются и, согласно некоторым исследователям, различия между этими двумя заболеваниями носят скорее количественный характер (2). По данным ВОЗ до 0,5 - 1% населения европейского происхождения страдают от ПсА, а общая частота СпА достигает 2,5% (в зависимости от региона). По результатам интенсивных исследований генетических локусов определяющих риск развития СпА показана связь с определенными аллельными вариантами генов, продукты которых принимают участие в развитии и регуляции иммунного ответа. Наиболее сильная, из известных в настоящее время, ассоциация риска развития заболевания с определенным аллелем гена МНС обнаружена для анкилозирующего спондилита и аллеля HLA-B*27 гена МНС I класса, продукт которого принимает непосредственное участие в презентации антигена цитотоксическим Т-лимфоцитам. Риск развития ПсА также ассоциирован с HLA-B*27. Ряд других аллелей МНС I и II класса вносят вклад в риск СпА. Вовлеченность генов системы антиген-презентации (MHC, ERAP1,2), рецепторов натуральных киллеров (KIR3D, KIR2D), обогащение сайтов воспаления цитотоксическими Т-лимфоцитами, вклад внешних факторов среды в риск развития заболевания – все эти данные свидетельствуют в пользу гипотезы аутоиммунной природы СпА: развития заболевания в результате ошибочного распознавания антигенов собственного организма Т-лимфоцитами. При этом инициирующим событием может служить распознавание антигена, имеющего структурное сходство с антигенами бактериальной микрофлоры (см. обзор (3)). О наличии специфического антигена, вызывающего экспансию Т-лимфоцитов при СпА также может свидетельствовать обнаружение в суставной жидкости нескольких пациентов с реактивным артритом специфических клонов Т-клеток с очень сходной структурой вариабельной части Т-клеточного рецептора (4), также обнаруженных недавно в периферической крови больных АС (5). Однако, несмотря на существенные возможности предоставляемые массированным параллельным секвенированием (NGS) для подробного исследования клональных репертуаров лимфоцитов и выявления клонов, вовлеченных в патогенез, в настоящее время не опубликовано результатов исследований репертуаров Т-лимфоцитов больных ПсА. Также отсутствуют данные о клональном составе Т-клеток специфических для сайтов воспаления при СпА, за исключением нескольких работ, где глубина анализа была ограничена всего несколькими десятками клонов Т-клеток определенной группы по вариабельной части Т-клеточного рецептора (ТкР) по причине отсутствия на тот момент технологии NGS. Остаются открытыми вопросы о наличии идентичных клональных экспансий у больных ПсА, степени сходства таких клонотипов при различных СпА, структуре ТкР Т-клеток, специфически представленных в сайтах воспаления, количестве клонотипов представляющих Т-клетки с различной тканевой специализацией (хоумингом). На решение данных вопросов направлен предлагаемый проект. В ходе выполнения проекта предполагается реконструировать клональный репертуар Т-лимфоцитов синовиальной жидкости в состоянии острого синовита у нескольких групп больных с диагнозом ПсА, с вовлечением осевого скелета (наиболее схожая форма с анкилозирующим спондилитом) и без, а также позитивных и негативных по HLA-B*27. Также предполагается включение в исследование образцов синовиальной жидкости и периферической крови больных анкилозирующим спондилитом. Количественная характеристика представленности каждого выявленного клонотипа в периферической крови и воспаленном суставе позволит определить клонотипы, специфически присутствующие в сайте воспаления. На основе сопоставления полученных данных с уже имеющимися в лаборатории авторов проекта данных массированного секвенирования клональных репертуаров больных АС и здоровых доноров, позитивных и негативных по HLA-B*27, предполагается характеристика выявленных в синовиальной жидкости клонотипов с точки зрения специфичности для ПсА и определение наличия сходных клонотипов специфических для АС и ПсА. Реконструкция клональных репертуаров Т-лимфоцитов синовиальной жидкости и периферической крови пациентов будет выполнена для различных фракций Т-лимфоцитов выделенных с помощью иммуномагнитной сепарации и проточной цитофлуорометрии. Такой подход позволит охарактеризовать функциональную принадлежность клонов синовиальной жидкости к цитотоксической или хелперной субпопуляциям, активированным эффекторным Т-лимфоцитам, а также Т-лимфоцитам экспрессирующим молекулы, определяющие хоуминг в кожные покровы, кишечный эпителий. Для решения задачи реконструкции клональных репертуаров Т-лимфоцитов из образцов клеток предполагается использование разработанной при участии автора проекта оригинальной технологии получения библиотек кДНК альфа и бета цепей Т-клеточного рецептора (ТкР) с последующим секвенированием на платформе Illumina (6). Одним из основных преимуществ выбранной технологии пробоподготовки является возможность количественной оценки представленности клонотипов за счет применения молекулярного баркодирования, используемого также для коррекции ошибок, возникающих в ходе ПЦР и секвенирования, и отсутствие искажений в представленности клонотипов вносимых в ходе ПЦР. Первичная обработка данных секвенирования и дальнейший биоинформатический и статистический анализ клональных репертуаров, поиск идентичных последовательностей между донорами и образцами, определение различных характеристик репертуара и т.д. будет осуществляться с помощью специализированного программного обеспечения MiGEC, MiTCR, VDJtools, R-пакета «tcR», разработанных при участии автора проекта. Применимость и эффективность в целом всей технологии для реконструкции и анализа клональных репертуаров Т-лимфоцитов человека показана в ряде успешных исследований (7,8). Список источников: 1. Olivieri I, D’Angelo S, Gilio M, Palazzi C, Lubrano E, Padula A. Relationship of psoriatic arthritis to other spondyloarthritides. J Rheumatol 2015;93:33–35. 2. Helliwell PS, Hickling P, Wright V. Do the radiological changes of classic ankylosing spondylitis differ from the changes found in the spondylitis associated with inflammatory bowel disease, psoriasis, and reactive arthritis? Ann Rheum Dis 1998;57:135–40. 3. Jacques P, Elewaut D. Joint expedition: linking gut inflammation to arthritis. Mucosal Immunol 2008;1:364–371. 4. May E, Dulphy N, Frauendorf E, Duchmann R, Bowness P, Lopez de Castro J a, et al. Conserved TCR beta chain usage in reactive arthritis; evidence for selection by a putative HLA-B27-associated autoantigen. Tissue Antigens 2002;60:299–308. 5. Faham M, Carlton V, Moorhead M, Zheng J, Klinger M, Pepin F, et al. Discovery of T-Cell Receptor Beta Motifs Specific to HLA-B27(+) Ankylosing Spondylitis by Deep Repertoire Sequence Analysis. Arthritis Rheumatol (Hoboken, NJ) 2016;11:300–308. 6. Mamedov IZ, Britanova O V, Zvyagin I V, Turchaninova M a, Bolotin D a, Putintseva E V, et al. Preparing unbiased T-cell receptor and antibody cDNA libraries for the deep next generation sequencing profiling. Front Immunol 2013;4:456. 7. Britanova O V., Shugay M, Merzlyak EM, Staroverov DB, Putintseva E V., Turchaninova M a., et al. Dynamics of Individual T Cell Repertoires: From Cord Blood to Centenarians. J Immunol 2016. 8. Zvyagin I V, Mamedov IZ, Tatarinova O V, Komech EA, Kurnikova EE, Boyakova E V, et al. Tracking T-cell immune reconstitution after TCRαβ/CD19-depleted hematopoietic cells transplantation in children. Leukemia 2016.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---