Role of langerin-positive and CD83+ cells in the pathogenesis of mycosis fungoides

Abstract


Dendritic cells regulate the balance between the immune response and immunotolerance; their role in the pathogenesis of skin lymphomas is underexplored. Goal. To study the number of populations of CD83+ and langerin positive cells in the skin of patients suffering from mycosis fungoides and small plaque parapsoriasis. Materials and methods. The authors determined the content of langerin-positive and CD83+ cells by means of immunohistochemistry of skin biopsy samples taken from patients suffering from mycosis fungoides (17 subjects) and small plaque parapsoriasis (6 subjects). The control group comprised 16 healthy people. Results. The study revealed that langerin positive and CD83+ dendritic cells prevailed in patients suffering from mycosis fungoides as compared to patients with small plaque parapsoriasis and healthy subjects. The share of immature dendritic cells grows in patients with parapsoriasis and mycosis fungoides. Conclusion. The statistically reliable difference between the amount of langerin positive and CD83+ dendritic cells as well as immature to mature dendritic cells ratio in case of mycosis fungoides vs. small plaque parapsoriasis can serve as an additional diagnostics criterion for these diseases.

Full Text

Ммунная система человека является основным защитным механизмом, направленным на поддержание целостности организма. устойчивость этой защиты достигается посредством двух противоположных процессов. С одной стороны, при попадании чужеродных организмов или малигнизации своих клеток развивается иммунный ответ, с другой постоянно поддерживается иммунная толерантность, при помощи которой не происходит разрушения собственных тканей. Считается, что дендритные клетки (ДК) выполняют функцию регулирования баланса между иммунным ответом и иммунной толерантностью. Находясь в коже, ДК поглощают чужеродные антигены (АГ), созревают и мигрируют через афферентные лимфатические пути в дренирующие лимфатические узлы. В лимфатических узлах происходит презентация АГ-лимфоцитам при участии классических (I и II классов комплекса гистосовместимости) и неклассических (cD1-семейство) антигенпрезентирующих молекул, следствием чего является пролиферация и дифференци-ровка антигенспецифических Ти В-лимфоцитов. ДК происходят из единой стволовой клетки крови, которая развивается по двум путям: миелоидному и лимфоидному. после циркуляции в крови ДК оседают в периферических органах, в том числе в коже. Миелоидный росток дает начало клеткам Лангерган-са и дермальным ДК, а лимфоидный плазмоцито-идным ДК. у каждого вида клеток есть характерный набор поверхностных маркеров, определяющий их фенотип. Так, клетки Лангерганса характеризуются экспрессией cD207 (лангерин, который относится к лектинам С-типа) и cD205 антигенов, дермальные ДК имеют CD207-CD205+CD209+ фенотип, плазмоци-тоидные ДК CD207-CD303+ (табл. 1). Все подтипы ДК в коже находятся на разных стадиях созревания. Для определения степени зрелости используют такие маркеры, как CD83 и CD208 (DC-LAMP). Молекула CD208 является лизосомассоци-ированным мембранным гликопротеином, экспрессирующимся при дифференцировке ДК в процессе ее созревания [2]. CD83 маркирует полностью зре лые ДК. Существуют две изоформы молекулы cD83: одна мембранно-связанная, обладающая иммуностимулирующими свойствами, другая растворимая, оказывает противоположное действие, вызывая ингибирование иммунного ответа. Обнаружены изменения экспрессии этих изоформ при различных заболеваниях. повышение содержания растворимой изоформы находят при хроническом лимфолейкозе, лимфоме из мантийных клеток, ревматоидном артрите. Некоторые вирусы, например цитомегаловирус или вирус простого герпеса, могут блокировать рецепторы cD83 на поверхности ДК, что приводит к нарушению созревания этих клеток и, как следствие, подавлению иммунного ответа организма [3]. Обнаружены ассоциации между степенью зрелости, количеством субпопуляций ДК и прогнозом ряда онкологических заболеваний. Так, установлено, что увеличение плотности зрелых клеток в очаге поражения с маркером Dc-LAMP+ у больных меланомой коррелирует с отсутствием метастазов в лимфатических узлах [4]. повышенное содержание незрелых дермальных ДК, экспрессирующих DC-SIGN/209, ассоциировано с неблагоприятным прогнозом при остром лимфобластном лейкозе. В ткани карциномы из клеток почечного эпителия возрастает количество ДК [5]. при аденокарциноме молочной железы наблюдается инфильтрация незрелыми ДК самой опухоли и скопление зрелых ДК по ее периферии [6]. перечисленные факты свидетельствуют о том, что изучение подтипов ДК и степени их зрелости значимо для ряда онкологических заболеваний. Описано влияние ДК на микроокружение при лимфопролиферативных заболеваниях кожи. A. Chu и соавт. установили повышенное содержание CD1a+ клеток в дерме больных грибовидным микозом (ГМ), что позже подтвердилось данными других исследователей [7-9]. А. Meissner и соавт. обнаружили корреляционную связь между количеством клеток Лангерган-са и выживаемостью пациентов с ГМ, выявив более благоприятный прогноз при увеличении количества CD1a+ клеток в эпидермисе [10]. Исследуя содержание клеток Лангерганса в Ти В-клеточных лимфомах | Таблица 1 маркеры ДК кожи [1] Локализация С-тип лектина маркер Клетки Лангерганса Эпидермис/дерма Лангерин/CD207 CD11c CD1a E-кадгерин Дермальные интерстициальные ДК Дерма CD206 CD209/DC-SIGN CD1c, CD1a/CD14c, CD11b, CD36, фактор XIIIa Плазмоцитоидные ДК Пораженная кожа CD303/BDCA2 CD123 ILT7 40 к № 4, 2013 кожи, M. Der-Petrossian и соавт. пришли к выводу, что эпидермотропизм опухолевых лимфоцитов при ГМ коррелирует с количеством клеток Лангерганса в инфильтрате [11]. большинство исследователей не нашли ассоциаций между количеством лангерин+ или cD1a+ клеток и возрастом, полом больного и ответом на терапию [8, 12, 13], но в то же время обнаружена зависимость между количеством дермальных ДК и стадией заболевания [8]. было исследовано не только количество, но и степень зрелости ДК. проведя эксперимент in vitro, c. Berger и соавт. выявили, что опухолевые лимфоциты, извлеченные из очагов Т-клеточной лимфомы кожи, могут расти в культуре до 3 мес. только в присутствии незрелых ДК [14]. c. Schlapbach и соавт. была обнаружена значительная инфильтрация пораженной кожи больных ГМ незрелыми cD209+ ДК [12]. Тесную связь с ГМ могут иметь некоторые заболевания из группы парапсориазов, в частности круп-нобляшечный парапсориаз (Кп) и мелкобляшечный парапсориаз (Мп), различающиеся клиническим течением и прогнозом [15, 16]. В настоящее время Кп, по мнению подавляющего большинства авторов, является проявлением ранней стадии ГМ. Классификация опухолей кожи ВОз определяет Мп как хронический доброкачественный дерматоз, однако эту точку зрения поддерживают не все авторы [17]. Целью настоящего исследования явилось изучение численности популяций cD83+ и лангерин+ клеток в коже больных ГМ и Мп. Материал и методы Группу больных ГМ составили 17 пациентов в возрасте от 58 лет до 81 года (средний возраст 70 ± 4,5 года). Среди них пятнистая стадия ГМ была диагностирована у 9 пациентов, бляшечная у 6, опухолевая -у 2. Диагноз был установлен клинически и подтвержден гистологическим исследованием. В группу больных Мп вошли 6 пациентов в возрасте от 45 до 62 лет (средний возраст 52 ± 3,4 года). Группу контроля составили 16 здоровых лиц (средний возраст 56 ± 2,1 года). получено разрешение Комитета по вопросам этики при фГКВОу ВпО «Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова» на проведение исследования. Объектом исследования были биоптаты пораженной кожи больных ГМ, Мп и биоптаты кожи здоровых лиц, полученные методом панч-биопсии (диаметром 6 мм). Для иммуногистохимической детекции использовали первичные мышиные моноклональные антитела к лангерину и cD83 человека. применяли систему визуализации Envision (Dako, Швеция), в качестве хромогена диаминобензидин (ДАб) (Dako, Швеция). Для оценки результатов иммуногистохимического исследования использовали систему компьютерного анализа микроскопических изображений, состоящую из светового оптического микроскопа Nikon Eclipse E400, цифровой камеры Nikon DXM1200, персонального компьютера на базе Intel Pentium 4 и программного обеспечения «Морфология 5.2» (ВидеоТесТ, Россия). В каждом случае анализировали 3 поля зрения при увеличении 200 (размером 720 х 530 мкм), выбранных с учетом наибольшего количества меченных ДАБ+ клеток. Относительную площадь экспрессии рассчитывали как отношение площади, занимаемой иммунопозитив-ными клетками, к общей площади клеток в поле зрения и выражали в процентах. Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы Statistica 10.0 (StatSoft, Inc). В случае отклонения от нормального распределения для сравнения данных применяли ^-критерий Манна уитни, при нормальном распределении использовали ґ-критерий Стьюдента. Для всех критериев и тестов различия признавали статистически значимыми при p < 0,05. Результаты и обсуждение Анализ распределения в коже ДК, экспрессирующих лангерин, показал, что у здоровых лиц 93% ланге-рин+ клеток локализуется в эпидермисе, 7% в дерме. В биоптатах больных Мп распределение ланге-рин+ клеток отличалось более высоким содержанием клеток Лангерганса в дерме 25%, в эпидермисе они составляли 75%. В коже больных ГМ в верхней трети дермы содержалось 34% лангерин+ клеток, а 66% клеток в эпидермисе. Анализ тканевого распределения экспрессии маркера cD83 показал локализацию позитивных клеток у здоровых лиц: в эпидермисе 51%, в дерме 49%; у больных Мп 40 и 60%, у больных ГМ 26 и 74% соответственно (рис. 1). при анализе уровня экспрессии маркера cD83 в коже установлено, что его содержание у больных ГМ (0,79%) в 3,1 раза превышает показатели пациентов с Мп (0,25%) и в 3,9 раза больше, чем в коже здоровых людей (0,2%; р < 0,05) (рис. 2, а). Относительная площадь экспрессии лангерин+ ДК в коже больных ГМ (1,38%) была в 1,6 раза больше, чем у больных Мп (0,85%; p < 0,05), и в 6,3 раза больше, чем в коже здоровых лиц (0,22%; р < 0,05) (рис. 2, б). Отношение уровня экспрессии лангерина к уровню экспрессии cD83 у здоровых лиц составило 1,1, у больных Мп 3,37, ГМ 1,74 (табл. 2). Отмечено значительное увеличение количества зрелых cD83+ клеток у больных ГМ по сравнению со здоровыми лицами и пациентами с Мп. Вместе с тем, анализируя соотношение клеток Лангерганса и зрелых ДК, мы обнаружили, что у здоровых людей этот показатель практически равен 1. при Мп отмечается увеличение в коже преимущественно незрелых лангерин+ клеток при численности cD83+ клеток, сравнимой со здоровыми людьми (коВестник дерматологии и венерологии Научные исследования л 41 % 100---80---60---40---20---0 ЗД Эпидермис ГМ Дерма % 100---80---60---40---20---О 49 ЗД Эпидермис 40 Ці 26 60 74 МП ГМ Дерма Рис. 1. Содержание лангерин+ клеток (а) и CD83+ клеток (б) в эпидермисе и дерме у здоровых лиц (ЗД), больных МП и ГМ Таблица 2 Показатели численности клеток Лангерганса в коже больных Гм, парапсориазом и здоровых людей Группа Лангерин+ CD83+ Отношение лангерин+/ CD83+ клеток общее, % эпидермис (Э), % дерма (Д), % Э/Д общее, % эпидермис (Э), % дерма (Д), % Э/Д Здоровые лица 0,22 0,21 0,01 14,1 0,20 0,10 0,10 0,7 1,10 Больные мП 0,85* 0,64* 0,21* 3,08 0,25 0,10 0,15 0,66 3,37 Больные Гм 1,38*# 0,91* 0,47*# 1,95 0,79*# 0,21*# 0,58*# 0,36 1,74 Примечание. Статистически значимые различия (р < 0,05): * между группами здоровых лиц и больными Гм и мП; # между группами мП и Гм. эффициент 3,37). У больных ГМ наблюдается повышение количества в коже как незрелых (лангерин+), так и зрелых (CD83+) ДК (коэффициент 1,74). Наиболее значимое увеличение количества ДК в коже пациентов с ГМ отмечается в дерме, где происходит деление злокачественных Т-клеток. Можно предположить, что дермальные клетки Лангерганса, секретирующие ци-токины и фактор роста, и зрелые CD83+ клетки, несущие на своей поверхности наибольшее количество костимуляторных молекул, являются необходимым микроокружением для осуществления пролиферации лимфоцитов в коже. В исследовании G. Rowden и соавт. показано, что в эпидермисе в микроабсцессах потрие клетки Лан-герганса окружены опухолевыми Т-лимфоцитами [18]. позже in vitro была продемонстрирована выживаемость злокачественных Т-лимфоцитов только в присутствии клеток Лангерганса [19]. На основании этих данных можно предположить, что незрелые ДК активируются в эпидермисе и перемещаются в сосочковую дерму, где созревают и образуют кластеры, что подтверждается как нашими, так и другими исследованиями [13, 20]. 42 к № 4, 2013 j*V Art-';.' .::V^ Л г '»$■ Р Ґ. ■ 1 ,>-■ ■\V * ■ > \ ‘ *-w і '■к і V.k" ( У? atч \. ' ■ -т Ч; і г Н>' SS ■ 1 ■і'>■;: . ■, . ,• V"' :>&■*, ■ ■-■ Л-'ті ?4М ' *■ 5 ■ І Як і£ т ет* fe Ш *“Ь*Г Г'і ■ зд V ґ> зд ІЛ МП МП ГМ ГМ б а Рис. 2. Иммуногистохимические препараты. CD83+ клетки (а) и лангерин+ клетки (б) в коже здоровых лиц (ЗД), больных мП и Гм ■ Вестник дерматологии и венерологии Научные исследования л 43 Заключение Исследование численности субпопуляций ДК при ГМ, Мп и у здоровых лиц показало значительное преобладание клеток Лангерганса у больных ГМ по сравнению со здоровыми лицами и больными мп. Статистически значимое различие количества лангеринположительных клеток при ГМ по сравнению с Мп может послужить дополнительным критерием в дифференциальной диагностике этих заболеваний. Выявленные нами различия количества зрелых ДК у пациентов с ГМ, Мп и здоровых лиц помогут глубже изучить патогенез лимфом кожи. Большое значение имеет не только клеточный состав околоопухолевого инфильтрата, но и степень зрелости составляющих его клеток. I Литература

About the authors

A S Zhukov

Military Medical academy named after S.M. Kirov

Email: md.zhukov@gmail.com

I E Belousova

Military Medical academy named after S.M. Kirov


V R Khairutdinov

Military Medical academy named after S.M. Kirov


A V Samtsov

Military Medical academy named after S.M. Kirov


References

  1. Ueno H., Schmitt N., Klechevsky E. et al. Harnessing human dendritic cell subsets for medicine. Immunol Rev 2010; 234 (1): 199-212.
  2. Saint-Vis B., Vincent J., Vandenabeele S. et al. A novel lysosome-associated membrane glycoprotein, DC-LAMP, induced upon DC maturation, is transiently expressed in MHC class II compartment. Immunity 1998; 9 (3): 325-336.
  3. Prechtel A.T., Steinkasserer A. CD83: an update on functions and prospects of the maturation marker of dendritic cells. Arch Dermatol Res 2007; 299 (2): 59-69.
  4. Elliott B., Scolyer R.A., Suciu S. et al. Longterm protective effect of mature DC-LAMP+ dendritic cell accumulation in sentinel lymph nodes containing micrometastatic melanoma. Clin Cancer Res 2007; 13: 3825-3830.
  5. Thurnher M., Radmayr C., Ramoner R. et al. Human renal-cell carcinoma tissue contains dendritic cells. Int J Cancer 1996; 68: 1-7.
  6. Bell D., Chomarat P., Broyles D. et al. In breast carcinoma tissue, immature dendritic cells reside within the tumor, whereas mature dendritic cells are located in peritumoral areas. J Exp Med 1999; 190: 1417-1426.
  7. McMillan E.M., Beeman K., Wasik R., Everett M.A. Demonstration of OKT 6-reactive cells in mycosis fungoides. J Am Acad Dermatol 1982; 6: 880-887.
  8. Goteri G., Filosa A., Mannello B. et al. Density of neoplastic lymphoid infiltrate, CD8+ T-cells, and CD1a+ dendritic cells in mycosis fungoides. J Clin Pathol 2003; 56 (6): 453-458.
  9. Pigozzi B., Bordignon M., BelloniFortina A. et al. Expression of the CD1a molecule in Band T-lymphoproliferative skin conditions. Oncol Rep 2006; 15: 347-351.
  10. Meissner K., Loning T., Rehpenning W. Epidermal Langerhans cells and prognosis of patients with mycosis fungoides and Sezary syndrome. In Vivo 1993; 7: 277-280.
  11. Der-Petrossian M., Valencak J., Jonak C. et al. Dermal infiltrates of cutaneous T-cell lymphomas with epidermotropism but not other cutaneous lymphomas are abundant with langerin+ dendritic cells. J Eur Acad Dermatol Venereol 2011; 25(8): 922-927.
  12. Schlapbach C., Ochsenbein A., Kaelin U. et al. High numbers of DC-SIGN+ dendritic cells in lesional skin of cutaneous T-cell lymphoma. J Am Acad Dermatol 2010; 62 (6): 995-1004.
  13. Schwingshackl P., Obermoser G., Nguyen V.A. et al. Distribution and maturation of skin dendritic cell subsets in two forms of cutaneous T-cell lymphoma: mycosis fungoides and Sezary syndrome. Acta Derm Venereol 2012; 92 (3): 269-275.
  14. Berger C.L., Hanlon D., Kanada D. et al. The growth of cutaneous T-cell lymphoma is stimulated by immature dendritic cells. Blood 2002; 99 (8): 2929-2939.
  15. Ackerman A.B. If small plaque (digitate) parapsoriasis is a cutaneous T-cell lymphoma, even an «abortive» one, it must be mycosis fungoides! Arch Dermatol 1996; 132: 562-566.
  16. Sarveswari K.N., Yesudian P. The conundrum of parapsoriasis versus patch stage of mycosis fungoides. Indian J Dermatol Venereol Leprol 2009; 75: 229-235.
  17. Willemze R., Jaffe E.S., Burg G. et al. WHO-EORTC classification for cutaneous lymphomas. Blood 2005; 105: 3768-3785.
  18. Rowden G., Phillips T.M., Lewis M.G., Wilkinson R.D. Target role of Langerhans cells in mycosis fungoides: transmission and immuno-electron microscopic studies. J Cutan Pathol 1979; 6: 364-382.
  19. Edelson R.L. Cutaneous T cell lymphoma: the helping hand of dendritic cells. Ann NY Acad Sci 2001; 941: 1-11.
  20. Luftl M., Feng A., Licha E., Schuler G. Dendritic cells and apoptosis in mycosis fungoides. Br J Dermatol. 2002; 147 (6): 1171-1179.

Statistics

Views

Abstract - 602

PDF (Russian) - 120

PlumX

Article Metrics

Metrics Loading ...

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2013 Zhukov A.S., Belousova I.E., Khairutdinov V.R., Samtsov A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies