Vestnik dermatologii i venerologiiVestnik dermatologii i venerologiiВестник дерматологии и венерологии0042-46092313-6294Rossijskoe Obschestvo Dermatovenerologov i Kosmetologov131410.25208/vdv1314ORIGINAL STUDIESНАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleThe peripheral blood regulatory T-cells analysis as a criterion for assessing the therapy efficacy and a prognostic marker for the duration of remission of psoriasisАнализ уровня регуляторных Т-клеток периферической крови как критерий оценки эффективности терапии и прогностический маркер продолжительности ремиссии псориазаhttps://orcid.org/0000-0003-2482-1754558299486002500-7989OlisovaOlga Yu.ОлисоваОльга Юрьевна
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med), Professor

д.м.н., профессор

olisovaolga@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8175-78861443-1090GudovaVladislava V.ГудоваВладислава Валерьевна
Russian Federation

graduate student

аспирант кафедры

lakmus1991@gmail.comI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)2107202298334421403202211052022Copyright ©; 2022, Olisova O.Y., Gudova V.V.Copyright ©; 2022, Олисова О.Ю., Гудова В.В.2022Olisova O.Y., Gudova V.V.Олисова О.Ю., Гудова В.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://vestnikdv.ru/jour/article/view/1314

Background. The recently discovered regulatory T-cells CD4+CD25+FOXP3+CD127low (Treg-cells) plays an important role in sustaining immune tolerance. These cells demonstrated a significant tremendous potential in suppressing the pathological immune response associated with various autoimmune diseases, including psoriasis vulgaris (VP).

Aims. To find the role of Treg-cells in VP pathogenesis and to show the possible use of the Treg-cells analysis for diagnosis, remission duration prediction and measurement of therapeutic effectiveness.

Materials and methods. We studied 60 VP patients (35 females and 25 males) aged 18–55. The patients were diagnosed with VP at advanced, remedial and retrogressive phases (28, 19 and 13 participants, respectively). The disease severity was assessed with the PASI (Psoriasis Area and Severity Index). The patients were stratified into two groups based on disease duration (less than 20 years, n = 42; over 20 years, n = 28). The study involved 12 VP patients in the advanced stage, whose Treg level was tested prior and after 311 nm UVB course. We followed up the VP patients for two years following the UVB-311 nm phototherapy course to assess the remission duration and the relapse frequency.

Results. We found lower levels of Тreg in patients in the study group. Treg peripheral blood levels in VP patients and in HD were 2.84 ± 1.00% and 4.02 ± 0.73%, respectively. The Treg levels were 2.59 ± 0.68%, 2.82 ± 1.55% and 3.68 ± 1.62% at advanced, remedial and retrogressive stages, respectively. The patients with the VP history less than 20 years demonstrated Treg level of 3.42 ± 1.11% and 2.31 ± 0.62% for patients with VP history over 20 years. We found an inverse correlation between the Treg subpopulation CD4+CD25+FOXP3+CD127low and the VP severity level evaluated with PASI (r = –

0.39). The UVB-311 nm phototherapy resulted in the significant Treg level increase in 12 patients (2.11 ± 0.61% and 3.43 ± 1.02% prior and after therapy, respectively). Subsequently, we revealed the direct correlation (r = 0.88) between the Treg cell level increase in patients prior and after the phototherapy and the duration of remission in this group of the VP patients.

Conclusions. We found decreased in Treg levels in VP patients compared to HD and revealed correlation between Treg-cells level in VP patients and VP phases, duration and the severity of the clinical picture. We demonstrated Treg feasibility as a laboratory indicator of VP therapy treatment with the example of 311 nm UVB and as a predict factor of remission duration.

Обоснование. Регуляторные Т-клетки играют ключевую роль в патогенезе псориаза. Их более подробное изучение открывает перспективы в создании эффективных методов лечения и диагностики псориаза.

Цель исследования. Обосновать возможность применения анализа уровня Трег-клеток для оценки эффективности терапии вульгарного псориаза (ВП) и в качестве маркера продолжительности ремиссии.

Методы. В исследовании участвовали 60 пациентов с ВП (25 мужчин, 35 женщин) в возрасте 18–55 лет. У 28 больных отмечалась прогрессирующая, у 19 — стационарная, у 13 — регрессирующая стадия. Для определения степени тяжести для каждого пациента высчитывался индекс PASI. Пациенты были разделены на две группы в зависимости от длительности заболевания (42 пациента — менее 20 лет, 18 пациентов — 20 лет и более). Для каждого участника исследования определялся уровень субпопуляции Трег CD4+CD25+FOXР3+CD127low при помощи метода проточной цитометрии. Мы также провели наблюдение за пациентами с ВП на протяжении двух лет после завершения курса фототерапии УФБ-311 нм для оценки продолжительности ремиссии. В качестве контрольной группы нами были обследованы 42 здоровых донора, соответствующих больным основной группы по возрасту. Для статистической обработки использовалась программа Statsoft Statistica 8.0. Достоверными считали различия при р < 0,05.

Результаты. В ходе исследования установлено, что показатель относительного количества Трег-клеток в периферической крови (2,84 ± 1,00%) значимо ниже по сравнению с группой контроля здоровых доноров (4,02 ± 0,73%). Продемонстрировано, что уровни Трег-клеток при обострении ВП последовательно повышаются от прогрессирующей (2,59 ± 0,68%), стационарной (2,82 ± 1,55%) и до регрессирующей стадии (3,68 ± 1,62%); при давности заболевания менее 20 лет уровень Трег был выше (3,42 ± 1,11%), чем у болеющих более 20 лет (2,31 ± 0,62%). Также была выявлена обратная корреляция (r = –0,39) между PASI и уровнем Tрег. После фототерапии улучшение клинической картины сопровождалось статистически значимым приростом уровня Трег (2,11 ± 0,61% до начала и 3,43 ± 1,02% после курса терапии, р < 0,05). При наблюдении больных после курса УФБ-311 нм в течение 24 месяцев выявлена прямая зависимость между приростом уровня Трег-клеток и продолжительностью ремиссии (r = 0,88), что позволяет рассматривать уровни Трег-клеток как терапевтические и прогностические маркеры.

Заключение. Полученные данные наглядно демонстрируют возможность применения анализа уровня Трег-клеток у больных ВП в качестве маркера эффективности терапии и прогностического фактора продолжительности терапии. Подобный подход позволит сделать терапию ВП максимально персонифицированной.

psoriasisautoimmune diseaseT-lymphocytesphototherapyпсориазаутоиммунное заболеваниерегуляторные Т-клеткифототерапияОлисова О. Ю., Гаранян Л. Г. Эпидемиология, этиопатогенез и коморбидность при псориазе — новые факты. Российский журнал кожных и венерических болезней. 2017;20(4):214–219 [Olisova OY, Garanyan LG. Epidemiology, etiopathogenesis, comorbidity in psoriasis — new facts. Russian Journal of Skin and Venereal Diseases. 2017;20(4):214–219 (In Russ.)] doi: 10.18821/1560-9588-2017-20-4-214-219Augustin M, Reich K, Glaeske G, Schaefer I, Radtke M. Co-morbidity and age-related prevalence of psoriasis: Analysis of health insurance data in Germany. Acta Derm Venereol. 2010;90(2):147–151. doi: 10.2340/00015555-0770Kukreja A, Cost G, Marker J, Zhang Ch, Sun Zh, Lin-Su K, et al. Multiple immuno-regulatory defects in type-1 diabetes. J. Clin. Invest. 2002;109(1):131–140. doi: 10.1172/JCI13605de Kleer IM, Wedderburn LR, Taams LS, Patel A, Varsani H, Klein M, et al. CD4+CD25 bright regulatory T-cells actively regulate inflammation in the joints of patients with the remitting form of juvenile idiopathic arthritis. J. Immunol. 2004;172(10):6435–6443. doi: 10.4049/jimmunol.172.10.6435Crispin JC, Alcocer-Varela J, de Pablo P, Martínez A, Richaud-Patin Y, Alarcón-Segovia D. Immunoregulatory defects in patients with systemic lupus erythematosus in clinical remission. Lupus. 2003;12(5):386–393. doi: 10.1191/0961203303lu368oaValencia X, Yarboro C, Illei G, Lipsky PE. Deficient CD4+CD25high T regulatory cell function in patients with active systemic lupus erythematosus. J. Immunol. 2007;178(4):2579–2588. doi: 10.4049/jimmunol.178.4.2579Lyssuk EY, Torgashina AV, Soloviev SK, Nassonov EL, Bykovskaia SN. Reduced number and function of CD4+CD25highFOXP3+ regulatory T-cells in patients with systemic lupus erythematosus. Adv. Exp. Med. Biol. 2007;601:113–119. doi: 10.1007/978-0-387-72005-0_12Venken K, Hellings N, Thewissen M, Somers V, Hensen K, Rummens JL, et al. Compromised CD4+CD25(high) regulatory T-cell function in patients with relapsing-remitting multiple sclerosis is correlated with a reduced frequency of FOXP3-positive cells and reduced FOXP3 expression at the single-cell level. Immunology. 2008;123:79–89. doi: 10.1111/j.1365-2567.2007.02690.xBuckner JH. Mechanisms of impaired regulation by CD4(+)CD25(+)FOXP3(+) regulatory T-cells in human autoimmune diseases. Nature Rev. Immunol. 2010;10(12):849–59. doi: 10.1038/nri2889Afzali B, Edozie FC, Fazekasova H, Scottà C, Mitchell PJ, Canavan JB, et al. Comparison of regulatory T-cells in hemodialysis patients and healthy controls: implications for cell therapy in transplantation. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2013;8(8):1396–1405. doi: 10.2215/CJN.12931212Fontenot JD, Gavin MA, Rudensky AY. FOXP3 programs the development and function of CD4+CD25+ regulatory T-cells. Nature Immunol. 2003;4(4):330–336. doi: 10.1038/ni904Williams LM, Rudensky AY. Maintenance of the FOXP3-dependent developmental program in mature regulatory T-cells requires continued expression of FOXP3. Nature Immunol. 2007;8(3):277–284. doi: 10.1038/ni1437Gambineri E, Torgerson TR, Ochs HD. Immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, and X-linked inheritance (IPEX), a syndrome of systemic autoimmunity caused by mutations of FOXP3, a critical regulator of T-cell homeostasis. Curr. Opin. Rheumatol. 2003;15(4):430–435. doi: 10.1097/00002281-200307000-00010Liu W, Putnam AL, Xu-Yu Z, Szot GL, Lee MR, Zhu S, et al. CD127 expression inversely correlates with FOXP3 and suppressive function of human CD4+ Treg cells. J Exp Med. 2006;203(7):1701–1711. doi: 10.1084/jem.20060772Seddiki N, Santner-Nanan B, Martinson J, Zaunders J, Sasson S, Landay A, et al. Expression of interleukin (IL)-2 and IL-7 receptors discriminates between human regulatory and activated T-cells. J. Exp. Med. 2006;203(7):1693–1700. doi: 10.1084/jem.20060468Hartigan-O'Connor DJ, Poon C, Sinclair E, McCune JM. Human CD4+ regulatory T-cells express lower levels of the IL-7 receptor alpha chain (CD127), allowing consistent identification and sorting of live cells. Immunol Methods. 2007;319(1-2):41–52. doi: 10.1016/j.jim.2006.10.008Yadav M, Stephan S, Bluestone JA. Peripherally induced tregs — role in immune homeostasis and autoimmunity. 
Front. Immunol. 2013;4:232. doi: 10.3389/fimmu.2013.00232
Rossetti M, Spreafico R, Saidin S, Chua C, Moshref M, Leong JY, et al. Ex vivo-expanded 
but not in vitro-induced human regulatory T-cells are candidates for cell therapy in autoimmune diseases thanks to stable demethylation of the FOXP3 regulatory T-cell-specific demethylated region. J. Immunol. 2015;194(1):113–124. doi: 10.4049/jimmunol.1401145Bach JF, Chatenoud L. Tolerance to islet autoantigens in type 1 diabetes. Annu Rev Immunol. 2001;19:131–161. doi: 10.1146/annurev.immunol.19.1.131Kohm AP, Carpentier PA, Anger HA, Miller SD. Cutting edge: CD4+CD25+ regulatory T-cells suppress antigen-specific autoreactive immune responses and central nervous system inflammation during active experimental autoimmune encephalomyelitis. J Immunol. 2002;169(9):4712–4716. doi: 10.4049/jimmunol.169.9.4712Wu AJ, Hua H, Munson SH, McDevitt HO. Tumor necrosis factor-alpha regulation of CD4+CD25+ T-cell levels in NOD mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99(19):12287–12292. doi: 10.1073/pnas.172382999Hoffmann P, Ermann J, Edinger M, Fathman CG, Strober S. Donor-type CD4(+)CD25(+) regulatory T-cells suppress lethal acute graft-versus-host disease after allogeneic bone marrow transplantation. J Exp Med. 2002;196(3):389–399. doi: 10.1084/jem.20020399Miyara M, Gorochov G, Ehrenstein M, Musset L, Sakaguchi S, Amoura. Human FOXP3+ regulatory T-cells in systemic autoimmune diseases. Autoimmun Rev. 2011;10(12):744–755. doi:10.1016/j.autrev.2011.05.004
Хайрутдинов В. Р., Михайличенко А. Ф., Мухина М. С., Самцов А. В., Имянитов Е. Н., Иванов А. М. Роль Т-регуляторных клеток в патогенезе псориаза. Вестник дерматологии и венерологии. 2011;87(5):78–85. [Khairytdinov VR, Michailchenco AF, Mukhina MA, Samtsov AV, Imyanitov EN, Ivanov AM. The role of T-regulatory cells in the pathogenesis of psoriasis. Vestnik dermatologii i venerologii. 2011;87(5):78–85 (In Russ.)] doi: 10.25208/vdv1068Kagen MH, McCormick TS, Cooper KD. Regulatory T-cells in psoriasis. Ernst Schering Res Found Workshop. 2006;(56):193–209. doi: 10.1007/3-540-37673-9_12Richetta AG, Mattozzi C, Salvi M, Giancristoforo S, D'epiro S, Milana, et al. CD4+CD25+ T-regulatory cells in psoriasis. Correlation between their numbers and biologics-induced clinical improvement. Eur J Dermatol. 2011;21(3):344–348. doi: 10.1684/ejd.2011.1362Keijsers RR, van der Velden HM, van Erp PE, de Boer-van Huizen RT, Joosten I, Koenen HJ, et al. Balance of Treg vs. T-helper cells in the transition from symp- tomless to lesional psoriatic skin. Br J Dermatol. 2013;168(6):1294–1302. doi: 10.1111/bjd.12236Quaglino P, Bergallo M, Ponti R, Barberio E, Cicchelli S, Buffa E, et al. Th1, Th2, Th17 and regulatory T-cell pattern in psoriatic patients: modulation of cytokines and gene targets induced by etanercept treatment and correlation with clinical response. Dermatology. 2011;223(1):57–67. doi: 10.1159/000330330Furuhashi T, Saito C, Torii K, Nishida E, Yamazaki S, Morita A. Photo(chemo) therapy reduces circulating Th17 cells and restores circulating regulatory T-cells in psoriasis. PLoS One. 2013;8(1):e54895. doi: 10.1371/journal.pone.0054895Kubo R, Muramatsu S, Sagawa Y, Saito C, Kasuya S, Nishioka A, et al. Bath-PUVA therapy improves impaired resting regulatory T-cells and increases activated regulatory T-cells in psoriasis. J Dermatol Sci. 2017;86(1):46–53. doi: 10.1016/j.jdermsci.2017.01.001Kotb IS, Lewis BJ, Barker RN, Ormerod AD. Differential effects of phototherapy, adalimumab and betamethasone-calcipotriol on effector and regulatory T-cells in psoriasis. Br J Dermatol. 2018;179(1):127–135. doi: 10.1111/bjd.16336Soler DC, Sugiyama H, Young AB, Massari JV, Mccormick TS, Cooper KD. Psoriasis patients exhibit impairment of the high potency CCR5+ T regulatory cell subset. Clin Immunol. 2013;149(1):111–118. doi: 10.1016/j.clim.2013.06.007Елисеева Д. Д., Завалишин И. А., Быковская С. Н., Федорова Т. Н., Карандашов Е. Н., Трунова О. А. Регуляторные Т-клетки CD4+CD25+FOXР3+ у больных ремитирующим рассеянным склерозом. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2011;5(2):9–13. [Eliseeva DD, Zavalishin IA, Bykovskaya SN, Fedorova TN, Karandashov EN, Trunova OA. Regulatory T-cells CD4+CD25+FOXР3+ in patients with remitting multiple sclerosis. Annaly Klinicheskoy I Experimental’noy Nevrologii (In Russ.)]