ИНТЕРФЕРОН-γ: БИОЛОГИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ И ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ КЛЕТОЧНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА

Клеточный иммунный ответ играет важную роль в борьбе с внутриклеточными патогенами, такими как вирусы, некоторые бактерии и паразиты. Оценить наличие, специфичность и напряженность клеточного ответа можно путем исследования реакции клеток иммунной системы на специфические раздражители, такие как антиген. К основным реакциям на антиген-стимуляцию относятся продукция цитокинов, пролиферация и цитотоксичность. В данном обзоре рассмотрен интерферон-гамма как один из центральных Тх1 цитокинов: его биология, иммунологическая роль и использование в качестве маркера клеточного иммунного ответа.

1. Isaacs, A. Virus interference. I. The interferon / A. Isaacs and J. Lindenmann // Proc R Soc Lond B Biol Sci. – 1957. – Vol. 147, № 927. – P. 258–267.

2. Schneider, W.M. Interferon-stimulated genes: a complex web of host defenses / W.M. Schneider, M.D. Chevillotte, C.M. Rice // Annu Rev Immunol. – 2014. – Vol. 32. – P. 513–545.

3. Wack, A. Guarding the frontiers: the biology of type III interferons / A. Wack, E. Terczynska-Dyla, and R. Hartmann // Nat Immunol. – 2015. – Vol. 16, № 8. – P. 802–809.

4. Male, D.K. Immunology. United States: Elsevier/ Saunders, c2013. 472 p.

5. Bao, Y. Identification of IFN-gamma-producing innate B cells / Y. Bao [et al.] // Cell Res. – 2014. – Vol. 24, № 2. – P. 161–176.

6. Walter, M.R. Crystal structure of a complex between interferon-gamma and its soluble high-affinity receptor. / M.R. Walter [et al.] // Nature. – 1995. – Vol. 376, № 6537. – P. 230–235.

7. Chan, C.J. Molecular mechanisms of natural killer cell activation in response to cellular stress / C.J. Chan, M.J. Smyth, L. Martinet // Cell Death Differ. – 2014. – Vol. 21, № 1. – P. 5–14.

8. Stetson, D.B. Constitutive cytokine mRNAs mark natural killer (NK) and NK T cells poised for rapid effector function / D.B. Stetson [et al.] // J Exp Med. – 2003. – Vol. 198, № 7. – P. 1069–1076.

9. Brownlie, R.J. T cell receptor signalling networks: branched, diversified and bounded / R.J. Brownlie, R. Zamoyska. // Nat Rev Immunol. – 2013. – Vol. 13, № 4. – P. 257–269.

10. Hamza, T. Interleukin 12 a key immunoregulatory cytokine in infection applications / T. Hamza, J.B. Barnett, B. Li. // Int J Mol Sci. – 2010. – Vol. 11, № 3. – P. 789–806.

11. Akira, S. The role of IL-18 in innate immunity / S. Akira // Curr Opin Immunol. – 2000. – Vol. 12, № 1. – P. 59–63.

12. Caudell, E.G. The protein product of the tumor suppressor gene, melanoma differentiation-associated gene 7, exhibits immunostimulatory activity and is designated IL-24 / E.G. Caudell [et al.] // J Immunol. – 2002. – Vol. 168, № 12. – P. 6041–6046.

13. Schroder, K. Interferon-gamma: an overview of signals, mechanisms and functions / K. Schroder [et al.] // J Leukoc Biol. – 2004. – Vol. 75, № 2. – P. 163–89.

14. Bach, E.A. The IFN gamma receptor: a paradigm for cytokine receptor signaling / E.A. Bach, M. Aguet, R.D. Schreiber // Annu Rev Immunol. – 1997. – Vol. 15. – P. 563–591.

15. Farrar, M.A. The molecular cell biology of interferongamma and its receptor / M.A. Farrar, R.D. Schreiber // Annu Rev Immunol. – 1993. – Vol. 11. – P. 571–611.

16. Schindler, C. Cytokines and JAK-STAT signaling / C. Schindler // Exp Cell Res. – 1999. – Vol. 253, № 1. – P. 7–14.

17. Shtrichman, R. The role of gamma interferon in antimicrobial immunity / R. Shtrichman, C.E. Samuel // Curr Opin Microbiol. – 2001. – Vol. 4, № 3. – P. 251–259.

18. Meraz, M.A. Targeted disruption of the Stat1 gene in mice reveals unexpected physiologic specificity in the JAKSTAT signaling pathway / M.A. Meraz [et al.] // Cell. – 1996. – Vol. 84, № 3. – P. 431–342.

19. Dorman, S.E. Clinical features of dominant and recessive interferon gamma receptor 1 deficiencies / S.E. Dorman [et al.] // Lancet. – 2004. – Vol. 364, № 9451. – P. 2113–2121.

20. Gough, D.J. IFNgamma signaling-does it mean JAKSTAT? / D.J. Gough [et al.] // Cytokine Growth Factor Rev. – 2008. – Vol. 19, № 5–6. – P. 383–394.

21. Groettrup, M. Interferon-gamma inducible exchanges of 20S proteasome active site subunits: why? / M. Groettrup [et al.] // Biochimie. – 2001. – Vol. 83, № 3–4. – P. 367–372.

22. Mach, B. Regulation of MHC class II genes: lessons from a disease / B. Mach [et al.] // Annu Rev Immunol. – 1996. – Vol. 14. – P. 301–31.

23. Randall, R.E. Interferons and viruses: an interplay between induction, signalling, antiviral responses and virus countermeasures / R.E. Randall, S. Goodbourn // J Gen Virol. – 2008. – Vol. 89, № 1. – P. 1–47.

24. Xaus, J. Molecular mechanisms involved in macrophage survival, proliferation, activation or apoptosis / J. Xaus [et al.] // Immunobiology. – 2001. – Vol. 204, №5. – P. 543–550.

25. Cellier, M. Expression of the human NRAMP1 gene in professional primary phagocytes: studies in blood cells and in HL-60 promyelocytic leukemia / M. Cellier [et al.] // J Leukoc Biol. – 1997. – Vol. 61, № 1. – P. 96–105.

26. Kelchtermans, H. How interferon-gamma keeps autoimmune diseases in check / H. Kelchtermans, A. Billiau, P. Matthys // Trends Immunol. – 2008. – Vol. 29, №10. – P. 479–486.

27. Vyas, J.M. The known unknowns of antigen processing and presentation / J.M. Vyas, A.G. Van der Veen, H.L. Ploegh // Nat Rev Immunol. – 2008. – Vol. 8, № 8. – P. 607–618.

28. Roche, P.A. The ins and outs of MHC class II-mediated antigen processing and presentation / P.A. Roche, K. Furuta // Nat Rev Immunol. – 2015. – Vol. 15, № 4. – P. 203–216.

29. Schlingmann, T.R. Increased per cell IFN-gamma productivity indicates recent in vivo activation of T cells / T.R. Schlingmann [et al.] // Cell Immunol. – 2009. – Vol. 258, № 2. – P. 131–137.

30. Pai, M. Interferon-gamma assays in the immunodiagnosis of tuberculosis: a systematic review. / M. Pai, L.W. Riley, J.M. Colford, Jr. // Lancet Infect Dis. – 2004. – Vol. 4, № 12. – P. 761–776.

31. Karam, F. Sensitivity of IFN-gamma release assay to detect latent tuberculosis infection is retained in HIV-infected patients but dependent on HIV/AIDS progression / F. Karam [et al.] // PLoS One. – 2008. – Vol. 3, № 1. – P. e1441.

32. Mandalakas, A.M. High level of discordant IGRA results in HIV-infected adults and children / A.M. Mandalakas [et al.] // Int J Tuberc Lung Dis. – 2008. – Vol. 12, № 4. – P. 417–423.

33. Александрова, Е.Н. Новые лабороторные тесты, основанные на определении продукции интерферона гамма in vitro, в диагностике латентной туберкулезной инфекции у больных ревматическими заболеваниями при планировании и проведении лечения факторами некроза опухоли альфа / Е.Н. Александрова, М.Е. Диатропов, Е.Л. Насонов // Научно-практическая ревматология. – 2010. – Т. 48, № 4. – С. 54–59.

34. Загдын, З.М.. Исследование антиген-стимулированной продукции γ-интерферона ex vivo в периферической крови у больных активным туберкулезом легких / З.М. Загдын // Журнал инфектологии. – 2013. – Т. 5, № 2. – С. 22–31.

35. Tebruegge, M. Mycobacteria-Specific Cytokine Responses Detect Tuberculosis Infection and Distinguish Latent from Active Tuberculosis / M. Tebruegge [et al.] // Am J Respir Crit Care Med. – 2015. – Vol. 192, № 4. – P. 485–99.

36. Abate, D. Comparison of cytomegalovirus (CMV) enzyme-linked immunosorbent spot and CMV quantiferon gamma interferon-releasing assays in assessing risk of CMV infection in kidney transplant recipients / D. Abate [et al.] // J Clin Microbiol. – 2013. – Vol. 51, № 8. – P. 2501–2507.

37. Giulieri, S. QuantiFERON(R)-CMV assay for the assessment of cytomegalovirus cell-mediated immunity / S. Giulieri, O. Manuel // Expert Rev Mol Diagn. – 2011. – Vol. 11, № 1. – P. 17–25.

38. Otani, N. Interferon-gamma release assay: a simple method for detection of varicella-zoster virus-specific cellmediated immunity / N. Otani, K. Baba, T. Okuno. // J Immunol Methods. – 2009. – Vol. 351, № 1–2. – P. 71–74.

39. Terada, K. Varicella-zoster virus-specific, cell-mediated immunity with interferon-gamma release assay after vaccination of college students with no or intermediate IgG antibody response / K. Terada [et al.] // J Med Virol. – 2015. – Vol. 87, № 2. – P. 350–356.

40. Schoffelen, T. Diagnosis of Coxiella burnetii Infection: Comparison of a Whole Blood Interferon-Gamma Production Assay and a Coxiella ELISPOT / T. Schoffelen [et al.] // PLoS One. – 2014. – Vol. 9, № 8. – P. e103749.

41. Woolley, I.J. Chlamydia pneumoniae in HIV-infected patients and controls assessed by a novel whole blood interferongamma assay, serology and PCR / I.J. Woolley et al. // Clin Microbiol Infect. – 2004. – Vol. 10, № 9. – P. 820–825.

42. Singh, O.P. Whole blood assay and visceral leishmaniasis: Challenges and promises / O.P. Singh, S. Sundar // Immunobiology. – 2014. – Vol. 219, № 4. – P. 323–328.

43. Chapey, E. Diagnosis of congenital toxoplasmosis by using a whole-blood gamma interferon release assay. / E. Chapey [et al.] // J Clin Microbiol. – 2010. – Vol. 48, № 1. – P. 41–45.

44. Liu, Z. Evaluating the effects of immunosuppressants on human immunity using cytokine profiles of whole blood / Z. Liu [et al.] // Cytokine. – 2009. – Vol. 45, № 2. – P. 141–147.

45. Kalyuzhny, A.E. Handbook of ELISPOT: Methods and Protocols. Totova, New Jersey: Humana Press, c2010. 261 p.

46. Максимов, Н.Л. Противокоревая ДНК-иммунизация в эксперименте: иммуногенность и безопасность / Н.Л. Максимов [и др.] // Вопросы вирусологии. – 2005. – Т. 50, № 1. – С. 4–8.

47. Streeck, H. The role of IFN-gamma Elispot assay in HIV vaccine research / H. Streeck, N. Frahm, B.D. Walker // Nat Protoc. – 2009. – Vol. 4, № 4. – P. 461–469.

48. Даниленко, А.В. Иммуногенные свойства ДНК вакцины, кодирующей ВИЧ-1 полиэпитопный CTL иммуноген в составе аттенуированного штамма Salmonella enteritidis E23 / А.В. Даниленко [и др.] // Сибирский медицинский журнал. – 2009. – Т. 24, № 4–1. – С. 50–54.

49. Fournillier, A. A heterologous prime/boost vaccination strategy enhances the immunogenicity of therapeutic vaccines for hepatitis C viru. / A. Fournillier [et al.] // J Infect Dis. – 2013. – Vol. 208, № 6. – P. 1008–1019.

50. Масалова, О.В. Комбинированное применение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей белка NS3 вируса гепатита с, гена гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора и блокатора регуляторных T-клеток индуцирует эффективный иммунный ответ против вируса гепатита С / О.В. Масалова [и др.] // Молекулярная биология. – 2012. – Т. 46, № 3. – С. 525– 534.

51. Масалова, О.В. Сравнительный анализ иммунного ответа на ДНК-конструкции, кодирующие неструктурные белки вируса гепатита С / О.В. Масалова [и др.] // Вопросы вирусологии. – 2013. – Т. 58, № 2. – С. 21–28.

52. Zhu, F.C. Safety and immunogenicity of a novel recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine in healthy adults in China: preliminary report of a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1 trial / F.C. Zhu [et al.] // Lancet. – 2015. – Vol. 385, № 9984. – P. 2272–2279.

53. Бармашов, А.Е. Оценка противоопухолевого иммунитета методом ELISpot у больных, получающих дендритноклеточную вакцину / А.Е. Бармашов [и др.] // Российский биотерапевтический журнал. – 2012. – Т. 11, № 3. – С. 47–51.

54. Бармашов, А.Е. Оценка специфического противоопухолевого иммунитета методом Elispot у больных, получающих вакцину “Мелавак” / А.Е. Бармашов [и др.] // Российский биотерапевтический журнал. – 2010. – Т. 9, № 3. – С. 37–40.

55. Reddy, M. Comparative analysis of lymphocyte activation marker expression and cytokine secretion profile in stimulated human peripheral blood mononuclear cell cultures: an in vitro model to monitor cellular immune function / M. Reddy [et al.] // J Immunol ethods. – 2004. – Vol. 293, № 1–2. – P. 127–42.

56. Lagrelius, M. Cytokine detection by multiplex technology useful for assessing antigen specific cytokine profiles and kinetics in whole blood cultured up to seven days / M. Lagrelius [et al.] // Cytokine. – 2006. – Vol. 33, № 3. – P. 156–165.

57. Billiau, A. Interferon-gamma: a historical perspective / A. Billiau, P. Matthys // Cytokine Growth Factor Rev. – 2009. – Vol. 20, № 2. – P. 97–113.