Фенотипичные маркеры активированных т лимфоцитов

Исследование включает в себя определение абсолютных и относительных значений субпопуляционного состава Т-лимфоцитов (CD3, CD4, CD8, CD45), количества Т-регуляторных лимфоцитов (T-reg. Cells) соотношения Т – хелперы/Т – цитотоксические клетки и Т-клеток, несущих на своей поверхности маркеры активации CD38, HLA-DR. Рекомендуется к назначению для контроля показателей клеточного звена иммунной системы в динамике после комплексного иммунологического обследования.

Синонимы русские

Иммунофенотипирование, клеточный иммунитет, многоцветный клеточный анализ методом проточной цитометрии, Т-клетки, Т-хелперы, Т-цитотоксические клетки, Т-регуляторных лимфоциты.

Синонимы английские

Human Immune System, Immunophenotyping, Multicolor Flow Cytometry Cell Analysis, Human Leukocyte Differentiation Antigens, Human T cells, T helper cells, Cytotoxic T cells, T-reg Cells, Activation markers.

Метод исследования

Проточная цитометрия.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Общая информация об исследовании

Оценка клеточного состава (иммунофенотипирование) лимфоцитов крови человека – основной компонент в оценке иммунного статуса – выполняется методом проточной цитофлуориметрии.

Иммунофенотипирование – характеристика клеток при помощи моноклональных антител или каких-либо других зондов, позволяющих судить об их типе и функциональном состоянии по наличию того или иного набора клеточных маркеров.

Иммунофенотипирование лейкоцитов заключается в обнаружении на их поверхности маркеров дифференциации, или CD-антигенов. Лейкоциты экспрессируют ряд поверхностных и цитоплазматических антигенов, уникальных для своей субпопуляции и стадии развития. CD-антигены (англ. cluster of differentiation antigens) – это антигены на поверхности клеток, маркеры, отличающие одни типы клеток от других. Дифференциации этих антигенов изучены и стандартизованы, им присвоены определенные номера. CD могут быть распознаны с помощью соответствующих моноклональных антител. Используя флюоресцентно-меченые моноклональные антитела, связывающиеся с определенными CD, можно с помощью метода проточной цитометрии произвести подсчёт содержания лимфоцитов, относящихся к различным по функции или стадии развития субпопуляциям.

В основе проточной цитофлуориметрии лежит проведение фотометрических и флюоресцентных измерений отдельных клеток, пересекающих одна за другой вместе с потоком жидкости луч монохроматического света, обычно света лазера.

СD3

Этот маркер позволяет идентифицировать зрелые покоящиеся (интактные) Т-клетки и подсчитать общее количество Т-лимфоцитов. Количественная оценка субпопуляции CD3+ лимфоцитов имеет диагностическую значимость в следующих случаях:

– первичные и вторичные иммунодефициты;

– острые вирусные инфекции, включая ВИЧ;

– внутриклеточные бактериальные и паразитарные инфекционные заболевания (например, туберкулез, лепра, лейшманиоз);

– злокачественные новообразования;

– реакции отторжения трансплантатов и болезни “трансплантат против хозяина”;

– лимфопролиферативные расстройства (острый Т-лимфобластный лейкоз).

При сахарном диабете довольно часто наблюдается снижение у больных процентного содержания и абсолютного числа СD3+ лимфоцитов.

СD4

Использование МКА к CD4 антигену дает возможность количественно охарактеризовать особый клон клеток, получивших название Т-хелперов/индукторов. СD4+ клетки в функциональном отношении делятся на два вида хелперных лимфоцитов: Т-хелперы 1-го порядка (Th1-клетки) и 2-го порядка (Th2-клетки). Различные CD4+ Т-клетки продуцируют разные наборы цитокинов. Th1-клетки (их называют еще клетками гиперчувствительности замедленного типа – ГЗТ) – цитокины для клеточного иммунного ответа: интерлейкин 2 (IL-2), IL-3, g-IFN, TNF-a, TNF-b, – среди которых дискриминантным цитокином является g-IFN. Th2 секретируют набор цитокинов, необходимый для гуморального иммунного ответа: IL-3, 4, 5, 6, 10, 13, TNF-b, – среди которых дискриминантным цитокином является IL-4.

Определение количества CD4+ клеток имеет значение в диагностике состояний, связанных с дефектами антителопродукции и реакций клеточноопосредованного иммунитета. Показателю числа CD4+ клеток отводится решающая роль для прогноза течения ВИЧ-инфекции.

Функциональное состояние CD4+ лимфоцитов тестируют по цитокиновому профилю: функциональная полноценность Th1-клеток подтверждается по секреции g-IFN, а Th2-клеток – по секреции IL-4.

СD8

Дифференцировочная молекула CD8 представляет собой гликопротеин, обнаруживаемый на поверхности тимоцитов и Т-лимфоцитов и участвующий в распознавании антигенных пептидов в контексте с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса I.

Клиническая значимость определения количества СD8+ лимфоцитов:

• вирусные инфекции (при определенной модификации имеется возможность количественной оценки вирусоспецифических цитолитических CD8+ Т-лимфоцитов);
• при ряде заболеваний большое прогностическое значение имеет соотношение между CD4- и CD8-субпопуляциями Т-лимфоцитов (иммунорегуляторный индекс CD4/CD8); например, прогрессирующее снижение иммунорегуляторного индекса у ВИЧ-инфицированных больных может свидетельствовать о переходе в СПИД;
• злокачественные новообразования;
• оценка эффективности проведенной вакцинации (в особенности противовирусными вакцинами).

До недавнего времени приписываемая субпопуляции CD8+ клеток супрессорная активность сейчас практически полностью отвергается. По данным большинства экспериментальных и клинических исследований считается, что существование какой-либо отдельной популяции Т-супрессорных клеток, даже без привязки к CD8-маркеру, маловероятно.

При аутоиммунных тиреоидитах, в частности при диффузном токсическом зобе (ДТЗ), в реакциях клеточного иммунитета отмечается снижение субпопуляции CD8+ лимфоцитов и снижение функциональной активности цитотоксических лимфоцитов.

При сахарном диабете также отмечается уменьшение функциональной активности и количества CD8+ лимфоцитов.

Снижение фракции СD8+ лимфоцитов наблюдается также у больных с первичной хронической недостаточностью коры надпочечников (болезнь Аддисона).

Анти-HLA–DR

Молекула HLA-DR также является маркером активации и принадлежит к МНС II класса. Она представляет собой трансмембранный гликопротеин, состоящий из a- и b-субъединиц, имеющих молекулярный вес 36 и 27 кД. Анти-HLA-DR реагирует только с эпитопом HLA-DR и не имеет перекрестных реакций с молекулами HLA-DQ и HLA-DP. Он экспрессируется на В-лимфоцитах, моноцитах, макрофагах, активированных Т-лимфоцитах.

Имеются данные о том, что молекула HLA-DR экспрессируется примерно на 10 % Т-лимфоцитах ПК, однако при активации клеток митогеном количество и плотность ее экспрессии резко возрастает. Существует предположение, что молекула HLA-DR на Т-клетках может выступать в качестве рецептора, участвующего в трансдукции сигнала активированными Т-лимфоцитами. Это наводит на мысль о ее возможной роли в качестве “профессиональной” АПК, участвующей в поддержании иммунной памяти.

HLA-DR также может присутствовать на клетках эпителия тимуса, на клетках В-лимфоцит-зависимых полей селезенки и лимфатических узлов, В-клеточной лимфомы. Этот антиген имеет коэкспрессию с CD1а антигеном на клетках Лангерганса.

CD25

Антиген CD25 известен как низкоаффинный рецептор ИЛ2, имеющий молекулярную массу 55 кД.

Молекула CD25, ассоциированная с b-цепью (CD122) и общей g-цепью (CD132), формирует высокоаффинный комплекс рецептора ИЛ-2. В процессе воспаления может вырабатываться растворимая форма ИЛ-2R. Маркер CD25 присутствует на субпопуляцях Т- и В-лимфоцитов периферической крови, в том числе на активированных макрофагах, НK. Его экспрессия резко возрастает при активации ФГА и КонА на поверхности CD3-активированных Т-лимфоцитов, на Т-клетках из смешанной культуры лимфоцитов, на инфицированных HTLV Т-лимфоцитах лейкемической линии при Т-лимфоцитарной лейкемии.

Метод позволяет определить количественное соотношение основных популяций Т-лимфоцитов:

• Т-лимфоциты (CD3+CD19-);
• Т-хелперы/индукторы (CD3+CD4+CD45+);
• Т-цитотоксические лимфоциты (Т-ЦТЛ) (CD3+CD8+CD45+);
• соотношение Т-хелперы/ Т-цитотоксические лимфоциты (CD3+CD4+/ CD3+CD8+).

малые клеточные популяции, а также изучить их функциональную активность:

• активированные Т-лимфоциты (CD3+HLA–DR+CD45+);
• регуляторные Т-хелперные клетки (CD4+CD25brigCD45+), выполняющие иммуносупрессорную функцию
• активированные цитотоксические Т-лимфоциты (CD3+CD8brightCD38+) (% от всех Т-лимфоцитов)
• активированные Т-лимфоциты, экспрессирующие a-цепь рецептора ИЛ-2 (CD3+CD25+CD45+).

Когда назначается исследование?

Являясь реальными супрессорами, Т-регуляторные клетки играют ведущую роль во многих иммунологических процессах: регулируют Т-клеточный гомеостаз, предотвращают аутоиммунные заболевания, аллергии, гиперчувствительность, реакцию “трансплантат против хозяина”. Вместе с тем регуляторные Т-клетки снижают противоопухолевый иммунитет и иммунитет к инфекциям.

Особый интерес представляют исследования, связанные с изучением соотношения аутоактивных клонов В-клеток и регуляторных Т-клеток при различной патологии воспалительного генеза. Так, при осложненном течении ряда патологических воспалительных процессов сохранение высокого уровня Т-reg и В1- клеток к 30-м суткам характеризует сохранение напряженности воспалительного процесса и, возможно, начало формирования дефекта функционирования Т-reg клеток, которое впоследствии может привести к хронизации воспаления и к развитию аутоиммунного процесса.

Таким образом, наличие и количественные характеристики этой популяции служат важным диагностическим признаком.

Рекомендовано для комплексного обследования пациентов, входящих в группу риска по четырем основным иммунопатологическим синдромам.

С инфекционным синдромом:

• частые ОРВИ, хронические инфекции ЛОР-органов (гнойные синуситы, отиты, периодически встречающиеся лимфадениты, пневмонии с тенденцией к рецидивированию, бронхоплевропневмонии);
• бактериальные инфекции кожи и подкожной клетчатки (пиодермии, фурункулез, абсцессы, флегмоны, септические гранулемы, рецидивирующий парапроктит у взрослых);
• урогенитальные инфекции;
• грибковые поражения кожи и слизистых оболочек, кандидоз, паразитарные инвазии;
• рецидивирующий герпес различной локализации;
• гастроэнтеропатия с хронической диареей неясной этиологии, дисбактериозом;
• длительный субфебрилитет, лихорадка неясной этиологии;
• генерализованные инфекции (сепсис, гнойные менингиты).

С аллергическим (атопическим) синдромом:

• атопический дерматит;
• нейродермит;
• экзема с инфекционным компонентом;
• тяжелая атопическая бронхиальная астма, поллиноз, хронический астматический бронхит.

С аутоиммунным синдромом:

• ревматоидный артрит;
• рассеянный склероз;
• диффузные заболевания соединительной ткани (системная красная волчанка, склеродермия, дерматомиозит);
• аутоиммунный тиреоидит;
• неспецифический язвенный колит;

С иммунопролиферативным синдромом:

• опухолевые процессы в иммунной системе (лимфомы, болезнь Ходжкина, острый и хронический лимфолейкоз, саркома Капоши).

Что означают результаты?

Изменения различных клеточных популяций лимфоцитов в сторону повышения или понижения развиваются при различных патологических процессах в организме, таких как инфекции, аутоиммунные и онкологические заболевания, иммунодефициты, в постоперационном периоде, при трансплантации органов.

Ниже представлена таблица с клиническими ситуациями, которые могут приводить к изменениям в субпопуляционном составе лимфоцитов.

В совокупности с клиническими данными, симптоматикой, другими методами лабораторных исследований вышеуказанные изменения являются диагностическим признаком возникновения этих патологических процессов в организме человека.



Важные замечания

• Результаты данного исследования необходимо сопоставлять с клиническими данными и показателями других лабораторных анализов.
• Оценка показателей в динамике существенно повышает клиническую значимость исследования.

Литература

1. Хаитов, Р.М. Аллергология и иммунология : национальное руководство / под ред. Р.М. Хаитова, Н.И. Ильиной. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 656 с.
2. Хаитов, Р.М. Руководство по клинической иммунологии. Диагностика заболеваний иммунной системы : руководство для врачей / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин, А.А. Ярилин. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 352 с.
3. Зуева Е.Е. Иммунная система, иммунограмма : рекомендации по назначению и применению в лечебно диагностическом процессе /Е.Е Зуева, Е.Б. Русанова, А.В. Куртова, А.П. Рыжак, М.В. горчакова, О.В. Галкина – СПб. – Тверь: ООО «издательство «Триада», 2008. – 60 с.
4. Кетлинский, С.А. Иммунология для врача / С.А. Кетлинский, Н.М. Калинина. СПб. : Гиппократ, 1998. – 156 с. Ярилин, А.А. Иммунология : учебник / А.А. Ярилин. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. – 752 с.
5. Хаитов, Р.М. Иммунология : атлас / Р.М. Хаитов, А.А. Ярилин, Б.В. Пинегин.М. : ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 624 с.
6. Хаитов, Р.М. Иммунология : учебник / Р.М. Хаитов. – М. : ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 320 с.
7. Хаитов, Р.М. Оценка иммунного статуса человека в норме и при патологии / Р.М. Хаитов, Б.В. Пинегин // Иммунология. – 2001. – N4. – С. 4–6.
8. Whiteside, T.L. Role of Human Natural Killer Cells in Health and disease / T.L. Whiteside, R.B. Herberman // Clinical and Diagnostic Laboratory Immunology. – 1994. – Vol. 1, №2. – P. 125–133.
9. Ginadi, L. Differential expression of T-cell antigens in normal peripheral blood lymphocytes : a quantitative analysis by flow cytometry / L. Ginadi, N. Farahat, E. Matutes [et al.] // J. Clin. Pathol. – 1996. – Vol. 49, № 1. – P. 539–544.
10. Merser, J.C. Natural killer T-cells : rapid responders controlling immunity and disease / J.C. Merser, M.J. Ragin, A. August // International J. Biochemistry & Cell Biology. – 2005. – № 37. – P. 1337–1343.
11. Никитин, В.Ю. Маркеры активации на Т-хелперах и цитотокси ческих лимфоцитахна различных стадиях хронического вирусного гепатита С / В.Ю. Никитин, И.А. Сухина, В.Н. Цыган [и др.] // Вестн. Рос. Воен.-мед. акад. – 2007. – Т. 17, № 1. – С. 65–71.
12. Boettler, T. T cells with CD4+CD25+ regulatory phenotype suppress in vitro proliferation of virus-specific CD8+ T cells during chronic hepatitis C virus infection / T. Boettler, H.C. Spangenberg, C. Neumann-Haefelin [et al.] // J. Virology. − 2005. − Vol. 79, N 12. −P. 7860–7867.
13. Ormandy, L.A. Increased Populations of Regulatory T Cells in Peripheral Blood of Patients with Hepatocellular Carcinoma / L.A. Ormandy, T. Hillemann, H. Wedemeyer [et al.] // J. Cancer Res. − 2005. − Vol. 65, N 6. − P. 2457–2464.
14. Sakaguchi, S. Naturally arising FoxP3-expressing CD4+CD25+ regulatory T cells in immunological tolerance to self- and non-self / S. Sakaguchi // Nature Immunol. − 2005. −Vol. 6, N 4. − P. 345–352.
15. Romagnani, S. Regulation of the T cell response / S. Romagnani // Clin. Exp. Allergy. –2006. − Vol. 36. − P. 1357–1366.
16. Хайдуков С.В., Основные и малые популяции лимфоцитов периферической крови человека  и их нормативные значения  (метод многоцветного цитометрического анализа) /Хайдуков С.В., Зурочка А.В., Тотолян А.А., Черешнев В.А.  // Мед. иммунология. – 2009. -Т. 11 (2-3). – С. 227-238.