Механизмы иммуномодулирующего действия мезенхимных
advertisement
27 Обзоры Механизмы иммуномодулирующего действия мезенхимных стволовых клеток Д.И. Иванюк, В.В. Турчин, А.Г. Попандопуло, В.К. Гринь Институт неотложной и восстановительной хирургии им. В.К. Гусака НАМНУ, Донецк, Украина Mechanisms of immunomodulatory effects of mesenchymal stem cells D.I. Ivanyuk, V.V. Turchin, A.G. Popandonulo, V.K. Grin’ V.K. Gusak Institute of Urgent and Reparative Surgery NAMS, Donetsk, Ukraine Мезенхимные стволовые клетки (МСК) выполняют различные функции в организме, обладают высокой пролиферативной активностью и мультипотентными свойствами, то есть способны дифференцироваться в клетки мезодермальной (остеобласты, хондроциты, адипоциты) и других линий. МСК также способны (прямо и опосредованно) взаимодействовать практически со всеми клетками иммунной системы посредством растворимых факторов и клеточноконтактным взаимодействием и, таким образом, в значительной степени модулировать иммунный ответ организма. МСК могут найти своё применение в медицинской практике как безопасное иммуномодулирующее средство при аллогенных трансплантациях и лечении ряда аутоиммунных заболеваний. В данном обзоре обсуждаются взаимодействие МСК с клетками иммунной системы, а также механизмы МСК-индуцированной иммуносупрессии. Mesenchymal stem cells play different roles in organism and are capable to differentiate into mesenchymal cells line (osteoblasts, chondrocytes, adipocytes) and other cell lines. MSCs also can interact (directly and indirectly) with almost all cells of immune system via soluble factors and cell-contact interactions and substantially modulate immune response of an organism. MSCs can be applied in medical practice as the safe immunosuppressive agent for allogenic transplantation and for treatment of autoimmune diseases. This review deals with interactions between MSCs and immune cells and mechanisms of MSC-induced immunosuppression. Ключевые слова: мезенхимные стволовые клетки, иммуносупрессия, трансплантация, автоиммунные заболевания. Key words: mesenchymal stem cells, immunosuppression, transplantation, autoimmune diseases. Уже достаточно хорошо изучены и широко применяются в клинике мультипотентные свойства мезенхимных стволовых клеток (МСК), а именно их способность генерировать клетки костной, хрящевой, жировой [1] и других тканей. Кроме этого, МСК обладают еще одним важным свойством – способностью активно взаимодействовать и изменять активность практически всех клеток иммунной системы (ИС), создавая иммунотолерантную среду как для самих МСК, так и для окружающих клеток и тканей. Иммуномодулирующие свойства позволяют рассматривать МСК в качестве безопасного средства преодоления патологических воспалительных процессов и обеспечения иммунной толерантности при органной трансплантации [2] и аутоиммунных заболеваниях [3, 4]. МСК способны как прямо воздействовать на клетки иммунной системы, так и опосредованно (через другие клетки ИС). МСК осуществляют свое иммуномодулирующее действие посредством различных механизмов, включающих в себя секрецию растворимых факторов [5, 6] и клеточно-контактное взаимодействие с клетками-мишенями [7]. Среди важнейших растворимых факторов МСК, оказывающих иммуномодулирующее действие на клетки иммунной системы, следует отметить трансформирующий фактор роста β (ТGF-β) [8], интерлейкин (IL) 10 [9], простогландин Е2 (PGE2) [8], фактор роста гепатоцитов (HGF) [10], индоламин-2,3-диоксигеназу (IDO) [5], моноксид азота (NO) [11, 12], гемоксигеназу 1 (HO-1) [13], растворимый фактор HLA-G5 [14]. Одни факторы постоянно продуцируются МСК в норме [15] и усиливаются при взаимодействии с клетками ИС (ТGF-β, PGE2), в то время как другие продуцируются исключительно после взаимодей- ствия с клетками ИС (IDO, NO) [12]. Перспективы клинического применения иммуномодулирующих свойств МСК для лечения аутоиммунных заболеваний и иммунологических осложнений в трансплантологии позволяют считать МСК одним из наиболее ценных объектов для мировой медико-биологической науки. Влияние МСК на Т−лимфоциты Важнейшими и наиболее изученными объектами иммуномодулирующего действия МСК в организме млекопитающих (в том числе и человека) являются Т-лимфоциты. Большим количеством работ показано, что МСК способны подавлять пролиферацию Т-лимфоцитов, активированных поликлональными митогенами, аллогенными клетками или специфическими антигенами [5–7, 11, 12, 16–19]. Ингибирование пролиферации не зависит от основного комплекса гистосовместимости (main histocompatibility complex, MHC) и вызывается как ауто-, так и аллогенными МСК [6, 11]. По мнению ряда исследователей [6, 7, 17], основной эффект действия МСК проявляется в анергии Т-лимфоцитов, снижении уровня их пролиферации и индукции перехода Т-клеток в G0/G1 фазу клеточного цикла, вследствие снижения фосфорилирования циклина D2 и активации белка p27 [17], но не посредством активации механизмов апоптоза [6, 11]. Кроме пролиферации, МСК также подавляют цитотоксическую функцию CD8+ Т-лимфоцитов (cytotoxic T-lymphocyte, Тcyt), но данный эффект не наблюдается, если Тcyt лимфоциты были ранее активированы [20]. Существует, однако, мнение, что данный эффект связан со снижением абсолютного числа Тcyt, а не с прямым подавлением цитолитической активности [21]. e-mail: turchin.dn@mail.ru Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том VI, № 2, 2011 28 Обзоры Важные результаты были получены при изучении влияния МСК на популяцию Т-хелперов (T-helper, Тh). В ряде исследований in vitro под влиянием МСК наблюдалось смещение в функциональной активности Т-хелперов от субпопуляции Тh1, продуцирующей провоспалительный IL-2 и интерферон-γ (IFNγ), в сторону субпопуляции Тh2, продуцирующей антивоспалительные IL-4 и IL-10 [6, 17, 22, 23]. Вместе с этим, в моделях аутоиммунных и аллергических заболеваний in vivo с преобладанием субпопуляции Тh2 и пониженной активностью Тh1 при введении МСК наблюдалось снижение уровня характерных для Тh2 интерлейкинов и нормализация баланса Тh1/Тh2, что приводило к положительным изменениям клинических показателей [3, 24]. В ряде исследований было показано, что секретируемый МСК фактор HLA-G5 способствует пролиферации и увеличению доли функциональных Т-регуляторных лимфоцитов (T-regulatory lymphocytes, Treg) in vitro и in vivo, характеризующихся фенотипом CD4+/CD25+/Foxp3+ и регулирующих активность Тcyt и Тh [8, 14, 16]. Рецептор программированной гибели 1 (PD-1) играет важную роль в подавлении функции Т-лимфоцитов по механизму контактного ингибирования [7, 15, 17, 25, 26]. МСК экспрессируют мембранные лиганды к данному рецептору (PD-L1 и PD-L2), которые, связываясь с рецептором PD-1 Т-лимфоцитов, снижают продукцию ими цитокинов, а также приводят к блокировке клеточного цикла в фазе G0/G1 [26]. Согласно результатам многочисленных исследований [5, 11, 12, 15, 18, 25, 27, 28], иммуносупрессивные свойства МСК активируются при взаимодействии с «воспалительным окружением», в частности с IFNγ. G. Ren с соавт. (2008, 2009, 2010) в работах на мышиных МСК показали сопряженность иммуносупрессии МСК с действием IFNγ и одним из провоспалительных цитокинов: TNF-α, IL-1α или IL-1β [12, 18, 27]. Данная комбинация факторов приводила к повышенной продукции МСК NO-синтазы и, как следствие, моноксида азота (NO), а также хемокинов CCL9, CCL11 и CCL12 [12] и к повышенной экспрессии молекул адгезии ICAM-1 и VCAM-1 [27]. В работах данных авторов представлена модель, позволяющая объяснить эффект иммуносупрессии МСК: NO подавляет пролиферацию Т-лимфоцитов, нарушая активацию сигнального пути Stat5, приводя, таким образом, к блокировке клеточного цикла, в то время как выделяемые МСК цитокины способствуют миграции Т-клеток непосредственно в зону высокой концентрации NO [11]. Повышенная же экспрессия молекул ICAM-1 и VCAM-1 приводит к «адгезии» Т-лимфоцитов к МСК и удержанию иммунных клеток в зоне действия высокой концентрации активной формы NO [27]. Нестабильность молекулы NO объясняет необходимость клеточного контакта для МСК-опосредованной иммуносупрессии Т-клеток. В подтверждение этой модели свидетельствуют результаты, в соответствии с которыми под действием IFNγ на МСК с выключенным геном iNO-синтазы, либо ингибитора iNO-синтазы (L-NAME) на МСК повышалась продукция воспалительных хемокинов. При таких условиях МСК не были способны подавлять пролиферацию Т-лимфоцитов, активно мигрировавших к ним как in vitro, так и in vivo [2]. Эти данные свидетельствуют о ведущей роли NO-зависимого механизма в реализации иммуносупрессивной функции МСК на Т-лимфоциты. Аналогичный механизм был показан в работах с человеческими МСК (чМСК). После активации IFNγ и TNFα, чМСК усиливали секрецию хемокинов CXCL9-11 (лиганды рецептора CXCR3), а также лигандов к рецепторам CXCR 1 и 2, вызывающих миграцию Т-лимфоцитов и подавляющих пролиферацию мононуклеаров периферической крови [18]. Однако, в отличие от мышиных МСК, чМСК в ответ на воздействие воспалительных цитокинов усиливают экспрессию не iNO-синтазы, а индоламин2,3-диоксигеназы (IDO) [5, 18, 29]. Ингибитор IDO 1-метил-триптофан (1-МТ) эффективно блокировал, а ингибитор iNO-синтазы L-NAME не оказывал влияния на уровень пролиферации Т-лимфоцитов, так же, как и блокирующие антитела к TGF-β, IL-10 и циклооксигеназе-2 (COX-2), продуцирующей PGЕ2 [18]. IDO катализирует реакцию деградации триптофана (незаменимой аминокислоты) по кинурениновому пути, приводящую к местному снижению концентрации триптофана и повышению содержания его промежуточных метаболитов. Истощение триптофана приводит к активации генов, останавливающих клеточную пролиферацию, а промежуточные метаболиты подавляют пролиферацию и модулируют иммунный ответ Т-клеток [18]. Таким образом, несмотря на общий механизм, требующий активации МСК и повышенной миграции Т-лимфоцитов, наблюдается межвидовая вариация молекул-эффекторов иммуносупрессивного действия МСК. В ряде работ [29–33] показано ограниченное влияние МСК на активацию Т-клеток под действием вирусных и бактериальных агентов. МСК экспрессируют толл-подобные мембранные рецепторы (toll-like receptor, TLR), взаимодействие которых с лигандами патогена индуцирует пролиферацию, миграцию и дифференцировку МСК. Также показано, что взаимодействие МСК с лигандами TLR3 (участками двойной спирали РНК вирусов) и TLR4 (липополисахаридами (ЛПС) бактериальной клеточной стенки) приводит к ингибированию сигнального пути Notch и снижению иммуносупрессивного действия МСК на CD4+ Т-лимфоциты [32]. Таким образом, молекулы патогена могут блокировать иммуносупрессивный эффект МСК и восстанавливать необходимую реактивность Т-клеток к инфекционным агентам. Согласно результатам другой модели бактериальной инфекции, одновременное кокультивирование МСК и Т-лимфоцитов с ЛПС блокирует иммуносупрессивный эффект МСК, в то время как предварительная стимуляция МСК ЛПС приводит к усилению супрессивного действия МСК на Т-клетки [29]. Следует заключить, что иммуносупрессивное влияние МСК на Т-клеточное звено иммунной системы осуществляется посредством большого числа механизмов, включающих как растворимые факторы, так и межклеточные взаимодействия. Иммуносупрессивные свойства МСК имеют видоспецифические особенности, а также в значительной мере зависят от микроокружения, экзогенных патогенных факторов и текущего состояния организма. Влияние МСК на клетки−киллеры МСК также оказывают иммуносупрессивное действие на клетки-киллеры, снижая их пролиферацию и уровень продукции IFNγ [19], а также их цитотоксическую активность [14, 34]. P.A. Sotiropoulou с соавт. (2006) в своей работе показали, что МСК сни- Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том VI, № 2, 2011 29 Обзоры жают цитотоксическую активность клеток-киллеров только против клеток, экспрессирующих MHC I [34]. Этими же авторами было показано, что МСК осуществляют свои иммуносупрессивные эффекты на клетки-киллеры посредством межклеточных взаимодействий, а также секретируемыми факторами, наиболее важными среди которых являются TGFβ1 и PGE2 [33, 34]. Таким образом, МСК оказывают супрессивное действие на клетки-киллеры посредством различных механизмов, снижая их собственную функциональную активность и ограничивая их взаимодействие с другими клетками иммунной системы. Влияние МСК на В−лимфоциты МСК также воздействуют на В-клеточное звено иммунной системы [28, 35, 36]. Группой А. Corcione (2006) было показано, что В-лимфоциты в присутствии МСК снижают уровень пролиферации по механизму блокировки G0/G1 фазы клеточного цикла (аналогично эффекту МСК на Т-лимфоциты), а также препятствуют дифференцировке активированных В-лимфоцитов в плазматические клетки (ПК). Также было отмечено, что МСК влияют на хемотаксические свойства В-лимфоцитов, понижая уровень экспрессии рецепторов CXCR4, CXCR5 и CCR7, необходимых для миграции В-лимфоцитов во вторичные лимфоидные органы [35]. В работе М. Krampera с соавт. (2006) показано, что супрессивный эффект МСК на В-клетки проявляется только в ответ на увеличение уровня IFN-γ, продуцируемого активированными Т-клетками и клетками-киллерами [28]. Таким образом, МСК осуществляют супрессию В-звена иммунной системы опосредованно через Т-звено. Объектом иммуносупрессивного действия МСК являются и сами ПК [36]. Было показано, что при совместном культивировании МСК подавляют продукцию иммуноглобулинов плазмоцитами, не нарушая при этом их пролиферацию [36]. В основе механизма такого действия МСК лежит блокировка сигнального пути STAT-3, отвечающего за дифференцировку В-клеток в ПК. Модифицированный матричной металлопротеиназой цитокин CCL2 блокирует сигнальный путь STAT-3 и стимулирует экспрессию протеина PAX5, в норме определяющийся на ранних стадиях дифференцировки В-лимфоцитов в ПК [36]. Таким образом, плазматические клетки переводятся на более низкую стадию дифференцировки с подавлением продукции иммуноглобулинов. Влияние МСК на дендритные клетки Одной из сторон иммуносупрессивного действия МСК является их влияние на антигенпрезентирующие клетки (АПК): дендритные клетки (ДК), моноциты и макрофаги [19, 37-39]. Дифференцированные ДК – наиболее эффективные АПК. После совместного культивирования с МСК, ДК снижают уровень экспрессии мембранных молекул CD80, CD86 и CD40 MHC II, отвечающих за активацию Т-лимфоцитов, а также снижают синтез IL-12 [37]. Кроме того, МСК резко подавляют способность моноцитов периферической крови дифференцироваться в дендритные клетки [38]. Также показано, что МСК вызывают снижение секреции TNFα, являющегося воспалительным фактором, и усиление секреции IL-10 (про- тивовоспалительный цитокин) ДК [19]. Описанные эффекты G.M. Spaggiari с соавт. (2009) связывают с увеличением уровня IL-6 при совместном культивировании моноцитов с МСК [39]. Предположительно, уровень IL-6 увеличивается в ответ на усиление экспрессии простагландина Е2 (PGE2), который непрерывно вырабатывается МСК в норме и усиливается при совместном культивировании МСК с мононуклеарами периферической крови [26, 37]. Таким образом, МСК ингибируют дифференцировку ДК, а также переводят ДК в неактивное состояние посредством растворимых факторов (прежде всего IL-6), снижая их функцию презентации антигена и опосредованно влияя на Т-звено иммунной системы. Влияние МСК на нейтрофилы Известно, что красный костный мозг является местом аккумуляции большого числа нейтрофилов, которые постоянно взаимодействуют с МСК [40]. Результатом воздействия МСК на нейтрофилы является снижение их реактивности: блокировка активации и снижение «реакции кислородного взрыва». МСК также препятствуют реализации нейтрофилами апоптоза, при этом фагоцитарная функция, хемотаксис и экспрессия адгезивных молекул не изменяются [40]. Было показано, что описанные эффекты в большей степени зависят от растворимых факторов, среди которых наибольшее значение имеет IL-6, уровень которого значительно возрастает при совместном культивировании МСК и нейтрофилов [40]. Возможно, уровень IL-6 увеличивается в ответ на усиление синтеза PGE2, аналогично процессам описанным F. Djouad (2007). Группой L. Raffaghello (2008) было также показано, что IL-6 действует как активатор STAT-3 сигнального пути у нейтрофилов, обеспечивающего антиапоптозный эффект [40]. МСК как антиген−презентирующие клетки При определенных условиях среды МСК могут приобретать свойства АПК [41–43]. Под действием низких доз IFNγ МСК экспрессируют MHC II и способны вызывать пролиферацию CD4+ T-клеток в смешанной лимфоцитарной реакции [41, 42]. При повышении концентрации IFNγ уровень экспрессии MHC II снижается параллельно со снижением аллогенного потенциала – способности активировать иммуннокомпетентные клетки [42]. Подобный механизм может обеспечить функционирование МСК как АПК на ранних стадиях иммунного ответа и переключение впоследствии на иммуносупрессивное действие [41]. Таким образом, МСК могут участвовать в модуляции иммунного ответа при развитии инфекционного процесса и усиливать воспалительную реакцию. Однако, как показано в работе L. Zangi с соавт. (2009), аллогенные МСК при некоторых условиях могут вызывать отторжение, формирование антиген-реактивных Т-клеток иммунной памяти и последующий их пролиферативный ответ при повторном введении МСК [43]. МСК как иммуномодулирующее средство в клинике: за и против Предшествуя клиническому применению иммуномодулирующих свойств МСК, были проведены многочисленные экспериментальные и доклинические исследования на моделях аутоиммунных заболеваний. Например, в работе с индуциро- Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том VI, № 2, 2011 30 Обзоры ванным фиброзом легких у мышей показано, что трансплантация МСК через яремную вену после эндотрахеального введения блеомицина мышам приводило к снижению миграции макрофагов, но не нейтрофилов, в ткань легких [44]. Также содержание профибротических цитокинов (TNF-a, IL-1a) в бронхо-альвеолярной жидкости было снижено в группе с параллельным введением МСК. Кроме того, применение МСК снижало индуцированный IL-1a апоптоз клеток альвеолярного эпителия. Способность МСК к хомингу в ткань легких и возможность применения МСК в остром периоде заболевания в данной модели приводило к выраженному снижению вызванного блеомицином повреждения легких. Применение МСК одновременно с сенсибилизирующим антигеном в модели астмы у мышей способствовало защите животных от большинства специфических патологических изменений, вызванных астмой, включая инфильтрацию ткани легких эозинофилами, повышенную продукцию слизи в легких, а также приводило к снижению уровня IL-4, IL-5, IL-13 в бронхиальном лаваже и уровня иммуноглобулинов А и Е [45]. Применение аллогенных МСК в мышиной модели системной красной волчанки приводило к понижению концентраций циркулирующих аутоантител, нормализации уровня креатинина и белка в плазме крови и моче, что указывало на восстановление функции почек [3]. При гистологическом исследовании наблюдалось снижение уровня инфильтрации ткани печени. Определялась также реконструкция ниши остеобластов в красном костном мозге. Результатом использования МСК в мышиной модели сахарного диабета I типа явилось усиление секреции инсулина поджелудочной железой и поддержание нормогликемии [46]. В исследованиях in vitro иммуносупрессивных эффектов МСК при коллаген-индуцированном артрите у человека определялось подавление МСК активности Т-лимфоцитов, реактивных к коллагену II типа [47]. К настоящему моменту были проведены и проводятся расширенные клинические испытания, целью которых служит подтверждение эффективности алло-МСК-терапии при пересадке костного мозга (снижение реакции отторжения) [2], а также при таких аутоиммунных заболеваниях как болезнь Крона [48], ревматоидный артрит [49], системная красная волчанка [50], системная склеродермия [51] и прочие. Аллогенные МСК можно считать уникальным трансплантационным материалом, обладающим способностью дифференцироваться в клетки мезенхимальной и других линий, и, благодаря своим иммуномодулирующим свойствам, обеспечивать иммунотолерантную среду. Так МСК амниотической мембраны при трансплантации в зону инфаркта способны активировать Тreg клетки и восстанавливать Несмотря на то, что первоначальный интерес к МСК был связан с потенциальной способностью дифференцироваться в клетки различных линий, их антипролиферативные и иммуномодулирующие свойства представляют собой весьма привлекательное направление для клинического применения. Будучи активированными сигналами воспалительного микроокружения, МСК способны комплексно влиять на клетки иммунной системы посредством контактных и гуморальных механизмов, приводя к блокированию клеточного цикла и снижению клеточной реактивности, а также стимулируя ауторегуляторную функцию лейкоцитов. Иммуномодулирующие свойства МСК имеют видоспецифические особенности и зависят от микроокружения. Иммуносупрессивный эффект МСК при определенных условиях может способствовать канцерогенезу, что в определенной степени является препятствием для выполнения «МСК-терапии» в клинике. Изучение иммуномодулирующего потенциала МСК позволит детализировать и, как следствие, найти новые терапевтические пути в устранении патологических воспалительных процессов. ЛИТЕРАТУРА: 1. Pittenger M.F., Mackay A.M., Beck S.C. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science 1999; 284: 143–7. 2. Le Blanc K., Frassoni F., Ball L. at al. Mesenchymal stem cells for treatment of steroid-resistant, severe, acute graft-versus-host disease: a phase II study. Lancet 2008; 371: 1579–86. 3. Sun L., Akiyama K., Zhang H. at al. Mesenchymal stem cell transplantation reverses multiorgan dysfunction in systemic lupus erythematosus mice and humans. Stem Cells 2009; 27(6): 1421–32. 4. Liang J., Zhang H., Hua B. at al. Allogeneic mesenchymal stem cells transplantation in treatment of multiple sclerosis. Multiple Sclerosis 2009; 15(5): 644–6. 5. DelaRosa O., Lombardo E., Beraza A. at al. Requirement of IFN-gamma-mediated indoleamine 2,3-dioxygenase expression in the modulation of lymphocyte proliferation by human adipose-derived stem cells. Tissue Eng. 2009; 15(10): 2795–806. 6. Zappia E., Casazza S., Pedemonte E. at al. Mesenchymal stem cells ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis inducing T-cell anergy. Blood 2005; 106: 1755–61. Т-хелперный баланс цитокинов, что значительно снижает вероятность отторжения [52]. МСК способны дифференцироваться в кардиомиобласты in situ и сохраняться на протяжении 4 недель после трансплантации без применения иммуносупрессантов. Хотя в большинстве случаев результаты клинических испытаний свидетельствуют о положительных эффектах использования МСК [2, 3], подавление иммунитета потенциально повышает восприимчивость организма к бактериальным и вирусным инфекциям, что может затруднять их клиническое применение [29–33]. Также существует опасность, что иммуносупрессивные свойства МСК могут способствовать канцерогенезу [53]. МСК могут активно интегрироваться в строму опухоли [54], а выделяемый ими TGF-β поддерживает рост клеток рака молочной железы [55]. Исследованиями S.A. Patel с соавт. (2010) показано, что стимуляция активности Тreg клеток и снижение активности Тcyt лимфоцитов, а также понижение уровня экспрессии CXCL12 снижает способность лейкоцитов крови мигрировать к раковым клеткам, предопределяя, таким образом, невозможность организма противодействовать канцерогенезу [55]. Вне зависимости от механизмов взаимодействия МСК, иммунных и раковых клеток, возможный риск стимуляции роста ранее не выявленной опухоли должен быть учтен. Таким образом, результаты многочисленных исследований доказывают положительный терапевтический эффект клинического применения МСК в качестве иммуносупрессивного компонента, но также указывают на необходимость осторожного их использования в клинике. Заключение Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том VI, № 2, 2011 Обзоры 7. Sheng H., Wang Y., Jin Y. at al. A critical role of IFNγ in priming MSC-mediated suppression of T cell proliferation through up-regulation of B7-H1. Cell Research 2008; 18: 846–57. 8. English K., Ryan J.M., Tobin L. at al. Cell contact, prostaglandin E(2) and transforming growth factor beta 1 play non-redundant roles in human mesenchymal stem cell induction of CD4+CD25(High) forkhead box P3+ regulatory T cells. Clin. Exp. Immunol. 2009; 156(1): 149–60. 9. Yang S.H., Park M.J., Yoon I.H. at al. Soluble mediators from mesenchymal stem cells suppress T cell proliferation by inducing IL-10. Exp. Mol. Med. 2009; 41(5): 315–24. 10. Zhao Z.G., Li W.M., Chen Z.C. et al. Immunosuppressive properties of mesenchymal stem cells derived from bone marrow of patients with chronic myeloid leukemia. Immunol. Invest. 2008; 37(7): 726–39. 11. Sato K., Ozaki K., Oh I. at al. Nitric oxide plays a critical role in suppression of T-cell proliferation by mesenchymal stem cells Blood 2007; 109(1): 228–34. 12. Ren G., Zhang L., Zhao X. at al. Mesenchymal stem cell-mediated immunosuppression occurs via concerted action of chemokines and nitric oxide. Cell Stem Cell 2008; 2: 141–50. 13. Chabannes D., Hill M., Merieau E. at al. A role for heme oxygenase-1 in the immunosuppressive effect of adult rat and human mesenchymal stem cells. Blood 2007; 110: 3691–4. 14. Selmani Z., Naji A., Zidi I. at al. Human leukocyte antigen-G5 secretion by human mesenchymal stem cells is required to suppress T lymphocyte and natural killer function and to induce CD4+CD25highFOXP3+ regulatory T cells. Stem Cells 2008; 26: 212–22. 15. Honczarenko M., Le Y., Swierkowski M. at al. Human BMSC express a distinct set of biologically functional chemokine receptors. Stem Cells 2006; 24: 1030–41. 16. Selmani Z., Naji A., Gaiffe E. at al. HLA-G is a crucial immunosuppressive molecule secreted by adult human mesenchymal stem cells. Transplantation 2009; 87 Suppl 9: 62–6. 17. Glennie S., Soeiro I., Dyson P.J. et al. Bone marrow mesenchymal stem cells induce division arrest anergy of activated T cells. Blood 2005; 105(7): 2821–7. 18. Ren G., Su J., Zhang L. at al. Species variation in the mechanisms of mesenchymal stem cell-mediated immunosuppression. Stem Cells 2009; 27(8): 1954–62. 19. Aggarwal S., Pittenger M.F. Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses. Blood 2005; 105: 1815–22. 20. Petrini I., Pacini S., Petrini M. at al. Mesenchymal cells inhibit expansion but not cytotoxicity exerted by gamma-delta T cells. Eur. J. Clin. Invest. 2009; 39(9): 813–8. 21. Rasmusson I., Ringden O., Sundberg B. et al. Mesenchymal stem cells inhibit the formation of cytotoxic T lymphocytes, but not activated cytotoxic T lymphocytes or natural killer cells. Transplantation 2003; 76: 1208–13. 22. Guo Z., Zheng C., Chen Z. at al. Fetal BM-derived mesenchymal stem cells promote the expansion of human Th17 cells, but inhibit the production of Th1 cells. Eur. J. Immunol. 2009; 39(10): 2840–9. 23. Rafei M., Campeau P.M., Aguilar-Mahecha A. at al. Mesenchymal stromal cells ameliorate experimental autoimmune encephalomyelitis by inhibiting CD4 Th17 T cells in a CC chemokine ligand 2-dependent manner. J. Immunol. 2009; 182(10): 5994–6002. 24. Nemeth K., Keane-Myers A., Brown J.M. at al. Bone marrow stromal cells use TGF-beta to suppress allergic responses in a mouse model of ragweed-induced asthma. PNAS USA 2010; 107(12): 5652–7. 25. English K., Barry F.P., Field-Corbett C.P. et al. IFN-gamma and TNF-alpha differentially regulate immunomodulation by murine mesenchymal stem cells. Immunol. Lett. 2007; 110(2): 91–100. 26. Augello A., Tasso R., Negrini S.M. at al. Bone marrow mesenchymal progenitor cells inhibit lymphocyte proliferation by activation of the programmed death 1 pathway. Eur. J. Immunol. 2005; 35(5): 1482–90. 27. Ren G., Zhao X., Zhang L. at al. Inflammatory cytokine-induced intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 in mesenchymal stem cells are critical for immunosuppression. J. Immunol. 2010; 184(5): 2321–8. 28. Krampera M., Cosmi L., Angeli R. at al. Role for interferongamma in the immunomodulatory activity of human bone marrow mesenchymal stem cells. Stem Cells 2006; 24: 386–98. 29. Opitz C.A., Litzenburger U.M., Lutz C. at al. Toll-like receptor engagement enhances the immunosuppressive properties of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells by inducing indoleamine2,3-dioxygenase-1 via interferon-beta and protein kinase R. Stem Cells 2009; 27(4): 909–19. 30. Nemeth K., Mayer B., Mezey E. Modulation of bone marrow stromal cell functions in infectious diseases by toll-like receptor ligands. J. Mol. Med. 2010; 88(1): 5–10. 31. Karlsson H., Samarasinghe S., Ball L.M. at al. Mesenchymal stem cells exert differential effects on alloantigen and virus-specific T-cell responses. Blood 2008; 112(3): 532–41. 31 32. Liotta F., Angeli R., Cosmi L. at al. Toll-like receptors 3 and 4 are expressed by human bone marrow-derived mesenchymal stem cells and can inhibit their T-cell modulatory activity by impairing Notch signaling. Stem Cells 2008; 26(1): 279–89. 33. Nemeth K., Leelahavanichkul A., Yuen P.S. at al. Bone marrow stromal cells attenuate sepsis via prostaglandin E2-dependent reprogramming of host macrophages to increase their interleukin-10 production. Nat. Med. 2009; 15(1): 42–9. 34. Sotiropoulou P.A., Perez S.A., Gritzapis A.D. at al. Interactions between human mesenchymal stem cells and natural killer cells. Stem Cells 2006; 24: 74–85. 35. Corcione A., Benvenuto F., Ferretti E. at al. Human mesenchymal stem cells modulate B-cell function. Blood 2006; 107: 367–72. 36. Rafei M., Hsieh J., Fortier S. at al. Mesenchymal stromal cell-derived CCL2 suppresses plasma cell immunoglobulin production via STAT3 inactivation and PAX5 induction. Blood 2008; 112: 4991–8. 37. Djouad F., Charbonnier L.M., Bouffi C. at al. Mesenchymal stem cells inhibit the differentiation of dendritic cells through an interleukin-6-dependent mechanism. Stem cells 2007; 25: 2025-32. 38. Jiang X.X., Zhang Y., Liu B. at al. Human mesenchymal stem cells inhibit differentiation and function of monocyte-derived dendritic cells. Blood 2005; 105(10): 4120–26. 39. Spaggiari G.M., Abdelrazik H., Becchetti F. at al. MSCs inhibit monocyte-derived DC maturation and function by selectively interfering with the generation of immature DCs: central role of MSCderived prostaglandin E2. Blood 2009; 113: 6576–83. 40. Raffaghello L., Bianch G., Bertolotto M. at al. Human mesenchymal stem cells inhibit neutriphil apoptosis: a model for neutrophil preservation in the bone marrow nishe. Stem Cells 2008; 26: 151–62. 41. Chan J.L., Tang K.C., Patel A.P. et al. Antigen-presenting property of mesenchymal stem cells occurs during a narrow window at low levels of interferon-gamma. Blood 2006; 107(12): 4817-24. 42. Stagg J., Pommey S., Eliopoulos N. at al. IFNγ-stimulated marrow stromal cells: a new type of non-hematopoetic antigen presenting cells. Blood 2006; 107: 2570–77. 43. Zangi L., Margalit R., Reich-Zeliger S. et al. Direct imaging of immune rejection and memory induction by allogeneic mesenchymal stromal cells. Stem Cells 2009; 27(11): 2865–74. 44. Ortiz L.A., Dutreil M., Fattman C. Interleukin 1 receptor antagonist mediates the antiinflammatory and antifibrotic effect of mesenchymal stem cells during lung injury. PNAS USA 2007; 104(26): 11002–7. 45. Nemeth K., Keane-Myers A., Brown J. et al. Bone marrow stromal cells use TGF-beta to suppress allergic responses in a mouse model of ragweed-induced asthma. PNAS USA 2010; 107(12): 5652–7. 46. Boumaza I., Srinivasan S., Witt W.T. et al. Autologous bone marrow-derived rat mesenchymal stem cells promote PDX-1 and insulin expression in the islets, alter T cell cytokine pattern and preserve regulatory T cells in the periphery and induce sustained normoglycemia. J. Autoimmun. 2009; 32(1): 33–42. 47. Zheng Z.H., Li X.Y., Ding J. et al. Allogeneic mesenchymal stem cell and mesenchymal stem cell-differentiated chondrocyte suppress the responses of type II collagen-reactive T cells in rheumatoid arthritis. Rheumatology 2008; 47(1): 22–30. 48. Osiris Therapeutics Inc. PI Linda Custer. Prochymal™ adult human mesenchymal stem cells for treatment of moderate-to-severe Crohn‘s disease. http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00294112?ter m=NCT00294112&rank=1 49. The affiliated nanjing drum tower hospital of Nanjing university medical school (PI Lingyun Sun, MD). Allogeneic mesenchymal stem cells transplantation for primary Sjögren’s syndrome (pSS). http://clinicaltrials. gov/ct2/show/NCT00953485?term=NCT00953485&rank=1 50. Nanjing medical university, national natural science foundation of China (PI Lingyun Sun, MD). Mesenchymal stem cells transplantation for refractory systemic lupus erythematosus (SLE). http://clinicaltrials. gov/ct2/show/NCT00698191?term=NCT+00698191&rank=1 51. The affiliated nanjing drum tower hospital of Nanjing university medical school (PI Lingyun Sun, MD). Allogeneic mesenchymal stem cells transplantation for systemic sclerosis (SSc). http://clinicaltrials. gov/ct2/results?term=NCT+00962923 52. Tsuji H., Miyoshi S., Ikegami Y. et al. Xenografted human amniotic membrane-derived mesenchymal stem cells are immunologically tolerated and transdifferentiated into cardiomyocytes. Circ. Res. 2010; 106(10): 1613–23. 53. Djouad, F., Plence P., Bony C. et al. Immunosuppressive effect of mesenchymal stem cells favors tumor growth in allogeneic animals. Blood 2003; 102(10): 3837–40. 54. Karnoub A.E., Dash A.B., Vo A.P. et al. Mesenchymal stem cells within tumour stroma promote breast cancer metastasis. Nature 2007; 449: 557–63. 55. Patel S.A., Meyer J.R., Greco S.J. et al. Mesenchymal stem cells protect breast cancer cells through regulatory T cells: role of mesenchymal stem cell-derived TGF-beta. J. Immunol. 2010; 184(10): 5885–94. Поступила 14.09.2010 Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том VI, № 2, 2011
