ЛЕКТИНЫ И ГЛИКОКОНЪЮГАТЫ В ПРЕЗЕНТАЦИИ АНТИГЕНОВ И ЗАЩИТЕ ОТ ПАТОГЕНОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Аннотация

Обобщены данные литературы о функционировании в защитных иммунных реакциях рецепторных лектинов. Отмечена перспективность гликоконъюгатных лигандов рецепторных лектинов при изучении кооперации иммунокомпетентных клеток. Распознающие паттерны рецепторные лектины иммунокомпетентных клеток (макрофагов, дендритных клеток, моноцитов, нейтрофилов, базофилов, лимфоцитов), участвуя в защите от сигналов опасности (PAMP, MAMP, DAMP, SAMP, TAMP) микробиоты и повреждённых структур организма являются неотъемлемыми составляющими участниками иммунного ответа при иммунологическом надзоре, модуляции, переключении путей, в зависимости от мини- и мегапаттерновой специфичности к гликоконъюгатам в составе сборочных структур (наночастиц, сом, дендримерных разветвлённых агломератов), в том числе на основе конъюгированных или рекомбинантно слитых мультифункциональных гликоантигенов для эффективной презентации антигена. Рецепторные лектины участвуют в раннем биоконтроле связей врождённого иммунитета в глубинных узлах переключения сети презентации гликоантигенов и ответных реакций во взаимодействии с другими образраспознающими рецепторами. Лектины характеризуют функциональную биомаркёрность клеток в процессе созревания, перепрограммирования, переобучения, цепей клеточных связей и клеточных сетей, что важно для клинической лабораторной диагностики и прогноза. Рецепторные лектины вносят вклад в перераспределение про- и противовоспалительных цитокинов, хемокинов, интерферонов, фактора некроза опухоли в месте, необходимом для быстрого развития защитного ответа. Рецепторные лектины в коммуникационных межклеточных цепях являются мишенями для гликоконструкций профилактического, лечебного, информационного значения с целью регуляции иммунного ответа и клеточного тропизма для тканей и органов. Отмечены перспективы рецепторных лектинов при рассмотрении различных аспектов мукозального иммунитета, влияния на аутоиммунитет, использования против паттернов опасности в защитных и вакцинных стратегиях, при выборе наиболее эффективных специфических гликоконъюгатов и гликоадъювантов.

Об авторах

Список литературы

Лахтин М. В., Лахтин В. М., Афанасьев С. С., Алёшкин В. А. Взаимоотношения систем комплемента, Toll-подобных рецепторов, CD-антигенов и цитокинов в норме и при патологиях. Acta Biomedica Scientifica. 2015; 6: 62-6.

Лахтин М. В., Лахтин В. М., Алёшкин В. А., Афанасьев С. С., Корсун В. Ф. Лектины в терапии. Проблемы научной мысли. 2017; 10 (2): 77-84.

Alonso-Padilla J., Lafuente E. M., Reche P. A. Computer-Aided Design of an Epitope-Based Vaccine against Epstein-Barr Virus. J. Immunol. Res. Volume 2017: Article ID 9363750: 1-15.

Apostólico Jde S., Lunardelli V. A., Coirada F. C., Boscardin S. B., Rosa D. S. Adjuvants: Classification, Modus Operandi, and Licensing. J. Immunol. Res. 2016:1459394.

Argueta-Donohué J., Wilkins-Rodríguez A. A., Aguirre-García M., Gutiérrez-Kobeh L. Differential phagocytosis of Leishmania mexicana promastigotes and amastigotes by monocyte-derived dendritic cells. Microbiol. Immunol. 2016; 60(6): 369-81.

Brzezicka K., Vogel U., Serna S., Johannssen T., Lepenies B., Reichardt N. C. Influence of core β-1,2-xylosylation on glycoprotein recognition by murine c-type lectin receptors and its impact on dendritic cell targeting. ACS Chem. Biol. 2016; 11(8): 2347-56.

Brown B. R., Lee E. J., Snow P. E., Vance E. E., Iwakura Y., Ohno N. et al. Fungal-derived cues promote ocular autoimmunity through a Dectin-2/Card9-mediated mechanism. Clin. Exp. Immunol. 2017; 190(3): 293-303.

Cheng A. C., Yang K. Y., Chen N. J., Hsu T. L., Jou R., Hsieh S. L. et al. CLEC9A modulates macrophage-mediated neutrophil recruitment in response to heat-killed Mycobacterium tuberculosis H37Ra. 2017; 12(10): e0186780.

Damasceno D., Andrés M. P., van den Bossche W. B., Flores-Montero J., de Bruin S., Teodosio C. et al. Expression profile of novel cell surface molecules on different subsets of human peripheral blood antigen-presenting cells. Clin. Transl Immunology, 2016; 5(9): e100.

Dambuza I. M., Brown G. D. C-type lectins in immunity: recent developments. Curr. Opin. Immunol. 2015; 32: 21-7.

De Jesus M., Ostroff G. R., Levitz S. M., Bartling T. R., Mantis N. J. A population of Langerin-positive dendritic cells in murine Peyer’s patches involved in sampling β-glucan microparticles. 2014; 9(3): e91002.

Donadei A., Gallorini S., Berti F., O’Hagan D. T., Adamo R., Baudner B. C. Rational Design of Adjuvant for Skin Delivery: Conjugation of Synthetic β-Glucan Dectin-1 Agonist to Protein Antigen. Mol. Pharm. 2015; 12(5): 1662-72.

Drummond R. A., Lionakis M. S. Mechanistic Insights into the Role of C-Type Lectin Receptor/CARD9 Signaling in Human Antifungal Immunity. Front. Cell Infect. Microbiol. 2016; 6: 39.

El-Awady A. R., Miles B., Scisci E., Kurago Z. B., Palani C. D., Arce R. M. et al. Porphyromonas gingivalis evasion of autophagy and intracellular killing by human myeloid dendritic cells involves DC-SIGN-TLR2 crosstalk. PLoS Pathog. 2015; 10(2):e1004647.

Eriksson M., Serna S., Maglinao M., Schlegel M. K., Seeberger P. H., Reichardt N. C. et al. Biological evaluation of multivalent Lewis X-MGL-1 interactions. Chembiochem. 2014; 15(6): 844-51.

Fehres C. M., Bruijns S. C., Sotthewes B. N., Kalay H., Schaffer L., Head S. R. et al. Phenotypic and functional properties of human steady state CD14+ and CD1a+ antigen presenting cells and epidermal langerhans cells. PlosOne. 2015; 10(11):e0143519.

Fergusson J. R., Hühn M. H., Swadling L., Walker L. J., Kurioka A., Llibre A. et al. CD161(int) CD8+ T cells: a novel population of highly functional, memory CD8+ T cells enriched within the gut. Mucosal Immunol. 2016; 9(2): 401-13.

Ferguson D., Mattiuzzo G., Ham C., Stebbings R., Li B., Rose N. J. et al. Early biodistribution and persistence of a protective live attenuated SIV vaccine elicits localised innate responses in multiple lymphoid tissues. PLoS One. 2014; 9(8):e104390.

García-Vallejo J. J., Bloem K., Knippels L. M. Garssen J., van Vliet S. J., van Kooyk Y. The consequences of multiple simultaneous C-type lectin-ligand interactions: DCIR alters the endo-lysosomal routing of DC-SIGN. Front. Immunol., 2015; 6: 87.

Geijtenbeek T. B., Gringhuis S. I. (2016). C-type lectin receptors in the control of T helper cell differentiation. Nat. Rev. Immunol. 2016; 16(7): 433-48.

Hodara V. L., Parodi L. M., Keckler M. S., Giavedoni L. D. Increases in NKG2C expression on T cells and higher levels of circulating CD8+ B cells are associated with sterilizing immunity provided by a live attenuated SIV vaccine. 2016; 32(10-11): 1125-34.

Huber A., Kallerup R. S., Korsholm K. S., Franzyk H., Lepenies B., Christensen D. et al. Trehalose diester glycolipids are superior to the monoesters in binding to Mincle, activation of macrophages invitro and adjuvant activity in vivo. Innate Immun. 2016; 22(6): 405-18.

Iborra S., Sancho D. (2015). Signalling versatility following self and non-self sensing by myeloid C-type lectin receptors. Immunobiology. 2015; 220(2): 175-84.

Johannssen T., Lepenies B. Glycan-Based cell targeting to modulate immune responses. Trends Biotechnol. 2017; 35(4): 334-46.

Jondle C. N., Sharma A., Simonson T. J., Larson B., Mishra B. B., Sharma J. Macrophage galactose-type lectin-1 deficiency is associated with increased neutrophilia and hyperinflammation in gram-negative pneumonia. J. Immunol. 2016; 196(7): 3088-96.

Kawauchi Y., Takagi H., Hanafusa K., Kono M., Yamatani M., Kojima N. SIGNR1-mediated phagocytosis, but not SIGNR1-mediated endocytosis or cell adhesion, suppresses LPS-induced secretion of IL-6 from murine macrophages. 2015; 71(1): 45-53.

Kurioka A., Jahun A. S., Hannaway R. F., Walker L. J., Fergusson J. R., Sverremark-Ekström E. et al. Shared and distinct phenotypes and functions of human CD161++ Vα7.2+ T cell subsets. Front. Immunol. 2017; 8:1031.

Kushwaha D., Xu P., Kováč P. Carbohydrates as potentially versatile core subcarriers for multivalent immunogens. RSC Adv. 2017; 7(13): 7591-7603.

Kveberg L., Sudworth A., Todros-Dawda I., Inngjerdingen M., Vaage J. T. Functional characterization of a conserved pair of NKR-P1 receptors expressed by NK cells and T lymphocytes in liver and gut. Eur. J. Immunol. 2015; 45(2): 501-12.

Lee E. J., Brown B. R., Vance E. E., Snow P. E., Silver P. B., Heinrichs D. et al. Mincle activation and the Syk/Card9 signaling axis are central to the development of autoimmune disease of the eye. J. Immunol. 2016; 196(7): 3148-58.

Leibelt S., Friede M. E., Rohe C., Gütle D., Rutkowski E., Weigert A. et al. Dedicated immunosensing of the mouse intestinal epithelium facilitated by a pair of genetically coupled lectin-like receptors. Mucosal Immunol. 2015; 8(2): 232-42.

Lepenies B., Lee J., Sonkaria S. Targeting C-type lectin receptors with multivalent carbohydrate ligands. Adv. Drug Deliv. Rev. 2013; 65(9): 1271-81.

Liang X, Li X, Duan J, Chen Y, Wang X, Pang L, Kong D. et al. Nanoparticles with CD44 targeting and ROS triggering property as effective in vivo antigen delivery system. Mol. Pharm. 2018; 15(2): 508-18.

Lundberg K., Rydnert F., Broos S., Andersson M., Greiff L., Lindstedt M. C-type lectin receptor expression on human basophils and effects of allergen-specific immunotherapy. Scand. J. Immunol. 2016; 84(3): 150-7.

Lundberg K., Rydnert F., Broos S., Andersson M., Greiff L., Lindstedt M. Allergen-specific immunotherapy alters the frequency, as well as the FcR and CLR expression profiles of human dendritic cell subsets. PLoS One. 2016; 11(2): e0148838.

Maldonado S., Fitzgerald-Bocarsly P. Antifungal activity of plasmacytoid dendritic cells and the impact of chronic HIV infection. Front. Immunol. 2017; 8:1705.

Marakalala M. J., Ndlovu H. Signaling C-type lectin receptors in antimycobacterial immunity. PLOS Pathogens. 2017; 13(6): Article e1006333: 1-8.

Matoba N. N-glycosylation of cholera toxin B subunit: serendipity for novel plant-made vaccines? Front. Plant Sci. 2015; 6: 1132.

Monteiro J. T., Lepenies B. Myeloid C-type lectin receptors in viral recognition and antiviral immunity. Viruses. 2017; 9(3): pii: E59.

Niezold T., Storcksdieck Genannt Bonsmann M., Maaske A., Temchura V., Heinecke V. et al. DNA vaccines encoding DEC205-targeted antigens: immunity or tolerance? Immunology. 2015; 145(4): 519-33.

Patin E. C., Orr S. J., Schaible U. E. Macrophage inducible C-type lectin as a multifunctional player in immunity. Front. Immunol. 2017; 8 :861.

Rodríguez E., Carasi P., Frigerio S., da Costa V., van Vliet S., Noya V. et al. Fasciola hepatica Immune regulates CD11c+ cells by interacting with the macrophage Gal/GalNAc lectin. Front. Immunol. 2017; 8: 264.

Rout N. Enhanced Th1/Th17 Functions of CD161+ CD8+ T cells in mucosal tissues of rhesus macaques. PLoS One. 2016; 11(6): e0157407.

Ruane D., Do Y., Brane L., Garg A., Bozzacco L., Kraus T. et al. A dendritic cell targeted vaccine induces long-term HIV-specific immunity within the gastrointestinal tract. Mucosal Immunol. 2015; 9(5): 1340-52.

Rutkowski E., Leibelt S., Born C., Friede M. E., Bauer S., Weil S. et al. Clr-a: a novel immune-related C-type lectin-like molecule exclusively expressed by mouse gut epithelium. J. Immunol. 2017; 198(2): 916-26.

Schick J., Etschel P., Bailo R., Ott L., Bhatt A., Lepenies B. et al. Toll-like receptor 2 and mincle cooperatively sense corynebacterial cell wall glycolipids. Infect. Immun. 2017; 85(7). pii: e00075-17.

Spiering R., Margry B., Keijzer C., Petzold C., Hoek A., Wagenaar-Hilbers J. et al. DEC205+ dendritic cell-targeted tolerogenic vaccination promotes immune tolerance in experimental autoimmune arthritis. J. Immunol. 2015; 194(10): 4804-13.

Stratmann T. Cholera toxin subunit B as adjuvant — an accelerator in protective immunity and a break in autoimmunity. Vaccines (Basel).2015; 3(3): 579-96.

Teng O., Chen S. T., Hsu T. L., Sia S. F., Cole S., Valkenburg S. A. et al. CLEC5A-mediated enhancement of the inflammatory response in myeloid cells contributes to influenza virus pathogenicity in vivo. J. Virol. 2016; 91(1). pii: e01813-16.

Vajjhala P. R., Ve T., Bentham A., Stacey K. J., Kobe B. The molecular mechanisms of signaling by cooperative assembly formation in innate immunity pathways. Mol. Immunol. 2017; 86: 23-37.

Vasou A., Sultanoglu N., Goodbourn S., Randall R. E., Kostrikis L. G. Targeting pattern recognition receptors (PRR) for vaccine adjuvantation: from synthetic PRR agonists to the potential of defective interfering particles of viruses. Viruses. 2017; 9(7): pii: E186.

Yamamoto K., Furuya K., Yamada K., Takahashi F., Hamajima C., Tanaka S. Enhancement of natural killer activity and IFN-gamma production in an IL-12-dependent manner by a Brassica rapa L. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2018; 82(4): 654-68.

Yin W., Gorvel L., Zurawski S., Li D., Ni L., Duluc D. et al. Functional specialty of CD40 and dendritic cell surface lectins for exogenous antigen presentation to CD8(+) and CD4(+) T Cells. EBioMedicine 2016; 5: 46-58.

Zawrotniak M., Bochenska O., Karkowska-Kuleta J., Seweryn-Ozog K., Aoki W., Ueda M. et al. Aspartic proteases and major cell wall components in Candida albicans trigger the release of neutrophil extracellular traps. Front. Cell Infect. Microbiol. 2017; 7: 414.

Zhang Q., Yoo D. PRRS virus receptors and their role for pathogenesis. Vet. Microbiol. 2015; 177(3-4): 229-41.

Zhao X.Q., Zhu L.L., Chang Q., Jiang C., You Y., Luo T. et al. C-type lectin receptor dectin-3 mediates trehalose 6,6’-dimycolate (TDM)-induced Mincle expression through CARD9/Bcl10/MALT1-dependent nuclear factor (NF)-κB activation. J. Biol. Chem. 2014; 289(43): 30052-62.

Ключевые слова