Preview

Российский офтальмологический журнал

Расширенный поиск

Иммунная привилегия в субретинальном пространстве и перспективы трансплантации ретинального пигментного эпителия при дегенеративных заболеваниях сетчатки

https://doi.org/10.21516/2072-0076-2023-16-4-152-158

Аннотация

Поражение ретинального пигментного эпителия (РПЭ) лежит в основе патогенеза дегенеративно-дистрофических заболеваний сетчатки, в частности возрастной макулярной дегенерации (ВМД) — одной из ведущих причин необратимого снижения центрального зрения, слепоты и инвалидизации среди пожилого населения. Варианты терапии поздних стадий ВМД ограниченны и представлены ингибиторами ангиогенеза при влажной форме заболевания; эффективного лечения географической атрофии не существует, так как клетки РПЭ не способны к регенерации. Развитие биомедицинских наук, прогресс витреоретинальной хирургии инициировали поиск новых, высокотехнологичных способов лечения дегенеративных заболеваний сетчатки, направленных на восстановление РПЭ. Заместительная трансплантация индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК), дифференцированными в РПЭ, представляется наиболее перспективным подходом для замены поврежденных элементов сетчатки и улучшения остроты зрения, а особенности глаза как иммунопривилегированного органа создают, по мнению ряда исследователей, относительно безопасные условия для субретинального введения ИПСК РПЭ. В обзоре систематизированы данные литературы, посвященной изучению иммунной привилегии в заднем отрезке глаза, а также результаты исследований в области субретинальной трансплантации СК; обсуждаются условия и возможные механизмы, запускающие отторжение трансплантата, методы, направленные на предотвращение реакции тканевой несовместимости.

Об авторах

Н. В. Нероева
ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия

Наталия Владимировна Нероева — канд. мед. наук, врач-офтальмолог отдела патологии сетчатки и зрительного нерва

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062, Россия



Н. В. Балацкая
ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия

Наталья Владимировна Балацкая — канд. биол. наук, начальник отдела иммунологии и вирусологии

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062, Россия



Л. А. Катаргина
ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия

Людмила Анатольевна Катаргина — д-р мед. наук, профессор, заместитель директора по науке

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062, Россия



А. Г. Бриллиантова
ФГБУ «НМИЦ глазных болезней им. Гельмгольца» Минздрава России
Россия

Ангелина Грантовна Бриллиантова — аспирант отдела патологии сетчатки и зрительного нерва

ул. Садовая-Черногрязская, д. 14/19, Москва, 105062, Россия



Список литературы

1. Нolan V, Palacka K, Hermankova B. Mesenchymal stem cell-based therapy for retinal degenerative diseases: Experimental models and clinical trials. Cells. 2021; 10 (3): 588. https://doi.org/10.3390/cells10030588

2. Ugarte M, Hussain AA, Marshall J. An experimental study of the elastic properties of the human Bruch's membrane-choroid complex: relevance to ageing. Br J Ophthalmol. 2006; 90 (5): 621–6. doi: 10.1136/bjo.2005.086579

3. Lim LS, Mitchell P, Seddon JM, Holz FG, Wong TY. Age-related macular degeneration. Lancet. 2012; 379 (9827): 1728–38. doi: 10.1016/S0140-6736(12)60282-7

4. Mitchell P, Liew G, Gopinath B, Wong T.Y. Age-related macular degeneration. Lancet. 2018; 392: 1147–59. doi: 10.1016/S0140-6736(18)31550-2

5. Medawar P. Immunity to homologous grafted skin. III. The fate of skin homografts transplanted to the brain to subcutaneous tissue, and to the anterior chamber of the eye. Br J Exp Pathol. 1948; 29: 58–69.

6. Cunha-Vaz J, Bernardes R, Lobo C. Blood-retinal barrier. Eur J Ophthalmol. 2011: 21 Suppl 6: S3-9. doi: 10.5301/EJO.2010.6049

7. Dartt AD, Dana R, D'Amore P, Niederkorn J, eds. Immunology, inflammation and diseases of the eye. Academic Press. 2011: 50–57, 38–42.

8. Taylor AW. Review of the activation of TGF-Beta in immunity. J Leukoc Biol. 2009; 85 (1): 29–33. doi:10.1189/jlb.0708415

9. Ferguson TA, Griffith TS. The role of Fas ligand and TNF-related apoptosisinducing ligand (TRAIL) in the ocular immune response. Chem Immunol Allergy. 2007; 92: 140–54. doi: 10.1159/000099265

10. Sugita S, Usui Y, Horie S, et al. T-cell suppression by programmed cell death 1 ligand 1 on retinal pigment epithelium during inflammatory conditions. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009; Jun; 50 (6): 2862–70. doi: 10.1167/iovs.08-2846

11. Wenkel H, Streilein JW. Evidence that retinal pigment epithelium functions as an immune-privileged tissue. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000; 41 (11): 3467–73.

12. Jiang LQ, Jorquera M, Streilein JW. Subretinal space and vitreous cavity as immunologically privileged sites for retinal allografts. Invest OphthalmolVis Sci. November. 1993; 34: 3347–54.

13. Weisz JM, Humayun MS, De Juan EJ, et al. Allogenic fetal retinal pigment epithelial cell transplant in a patient with geographic atrophy. Retina. 1999; 19 (6): 540–5. doi:10.1097/00006982-199911000-00011

14. Anderson DH, Radeke MJ, Gallo NB, et al. The pivotal role of the complement system in aging and age-related macular degeneration: hypothesis revisited. Prog Retin Eye Res. 2010; 29: 95–112. doi: 10.1016/j.preteyeres.2009.11.003

15. Балацкая Н.В., Петров С.Ю., Котелин В.И. Факторы врожденного иммунитета в патогенезе глаукомы и оптической нейропатии. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2021; 1: 29–38.

16. Raoul W, Keller N, Rodero M, et al. Role of the chemokine receptor CX3CR1 in the mobilization of phagocytic retinal microglial cells. J Neuroimmunol. 2008; 198: 56–61. doi: 10.1016/j.jneuroim.2008.04.014

17. Paglinawan R, Malipiero U, Schlapbach R, et al. TGF beta directs gene expression of activated microglia to an anti-inflammatory phenotype strongly focusing on chemokine genes and cell migratory genes. Glia. 2003; 44: 219–31. doi: 10.1002/glia.10286

18. Mecha M, Carrillo-Salinas FJ, Feliu A, Mestre L, Guaza C. Microglia activation states and cannabinoid system: Therapeutic implications. Pharmacol Ther. 2016; 166: 40–55. doi: 10.1016/j.pharmthera.2016.06.011

19. De Simone R, Ambrosini E, Carnevale D, Ajmone-Cat MA, Minghetti L. NGF promotes microglial migration through the activation of its high affinity receptor: modulation by TGF-beta. J Neuroimmunol. 2007; 190: 53–60. doi:10.1016/j.jneuroim.2007.07.020

20. Ng TF, Turpie B, Masli S. Thrombospondin-1-mediated regulation of microglia activation after retinal injury. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2009; 50: 5472–8. doi:10.1167/iovs.08-2877

21. Rashid K, Akhtar-Schaefer I, Langmann T. Microglia in retinal degeneration. Front Immunol. 2019; 10: 1975. doi: 10.3389/fimmu.2019.01975

22. Taylor AW, Ng TF. Negative regulators that mediate ocular immune privilege. Journal of Leukocyte Biology. 2018 June; 103 (6): 1179–87. https://doi.org/10.1002/JLB.3MIR0817-337R

23. Zamiri P, Masli S, Kitaichi N, Taylor AW, Streilein JW. Thrombospondin plays a vital role in the immune privilege of the eye. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2005; 46: 908–19. doi:10.1167/iovs.04-0362

24. Nishida T, Miyata S, Itoh Y, et al. Anti-inflammatory effects of alphamelanocytestimulating hormone against rat endotoxin-induced uveitis and the time course of inflammatory agents in aqueous humor. Int Immunopharmacol. 2004; 4: 1059–66. doi: 10.1016/j.intimp.2004.04.011

25. Kawazoe Y, Sugita S, Keino H, et al. Retinoic acid from retinal pigment epithelium induces T regulatory cells. Exp Eye Res. 2012; 94: 32–40. doi: 10.1016/j.exer.2011.11.002

26. Sugita S, Horie S, Nakamura O, et al. Retinal pigment epithelium derived CTLA-2 alpha induces TGF beta-producing T regulatory cells. Immunol. 2008; 181: 7525–36. doi: 10.4049/jimmunol.181.11.7525

27. Hirsch L, Nazari H, Sreekumar PG, et al. TGF- 2 secretion from RPE decreases with polarization and becomes apically oriented. Cytokine. 2015; 71 (2): 394–6. doi: 10.1016/j.cyto.2014.11.014

28. Getting SJ, Lam CW, Chen AS, Grieco P, Perretti M. Melanocortin 3 receptors control crystal-induced inflammation. FASEB J. 2006; 20: 2234–41. doi: 10.1096/fj.06-6339com

29. Taylor AW, Streilein JW, Cousins SW. Identification of alphamelanocyte stimulating hormone as a potential immunosuppressive factor in aqueous-humor. Curr Eye Res. 1992; 11: 1199–206. 21. doi: 10.3109/02713689208999545

30. Taylor AW, Lee DJ. The alpha-melanocyte stimulating hormone induces conversion of effector Tcells into treg cells. J Transplant. 2011; 246856. doi: 10.1155/2011/246856

31. Keino H, Horie S, Sugita S. Immune privilege and eye-derived T-regulatory cells. J Immunol Res. 2018; 1679197. doi: 10.1155/2018/1679197

32. Wilbanks GA, Streilein JW. Studies on the Induction of Anterior Chamber- Associated Immune Deviation (ACAID). 1. Evidence that an antigen-specific, ACAID-inducing, Cell-Associated Signal exists in the peripheral blood. J Immunol. 1991; 146 (8): 2610–7.

33. Faunce DE, Stein-Streilein J. NKT Cell-Derived RANTES recruits APCs and CD8+ T Cells to the spleen during the generation of regulatory T cells in tolerance. J Immunol. 2002; 169 (1): 31–8. doi: 10.4049/jimmunol.169.1.31

34. Нероев В.В., Балацкая Н.В., Ченцова Е.В., Шамхалова Х.М. Механизмы иммунорегуляции и трансплантационный иммунитет при пересадках роговицы. Медицинская иммунология. 2020; 22 (1): 61–76.

35. Zhou R, Caspi RR. Ocular immune privilege. F1000 Biol Rep. 2010 Jan 18; 2: 3. doi:10.3410/B2-3

36. Petrash CC, Palestine AG, Canto-Soler MV. Immunologic rejection of transplanted retinal Pigmented epithelium: mechanisms and strategies for prevention. Front Immunol. 2021; 12: 621007. doi: 10.3389/fimmu.2021.621007

37. Canto-Soler V, Flores-Bellver M, Vergara MN. Stem cell sources and their potential for the treatment of retinal degenerations. Invest Ophthalmol Vis Sci. 57. 2016; 2016 Apr 1; 57 (5): ORSFd1-9. doi: 10.1167/iovs.16-19127

38. Marei HE, Althani A, Lashen S, Cenciarelli C, Hasan A. Genetically unmatched human iPSC and ESC exhibit equivalent gene expression and neuronal differentiation potential. Sci Rep. 2017; 7 (1): 17504. doi: 10.1038/s41598-017-17882-1

39. Li Y, Tsai YT, Hsu CW, et al. Long-term safety and efficacy of human-induced pluripotent stem cell (iPS) grafts in a preclinical model of retinitis pigmentosa. Molec Med. 2012; 18 (1): 1312–9. doi: 10.2119/molmed.2012.00242

40. Sugita S, Makabe K, Fujii S, et al. Detection of retinal pigment epithelium-specific antibody in Ipsc-derived retinal pigment epithelium transplantation models. Stem Cell Rep. 2017; 9 (5): 1501–15. doi: 10.1016/j.stemcr.2017.10.003

41. Davis RJ, Alam NM, Zhao C, et al. The developmental stage of adult human stem cell-derived retinal pigment epithelium cells influences transplant efficacy for vision rescue. Stem Cell Reports. 2017; 9: 42–9. doi: 10.1016/j.stemcr.2017.05.016

42. Stanzel B, Ader M, Liu Z, et al. Surgical approaches for cell therapeutics delivery to the retinal pigment epithelium and retina. Adv Exp Med Biol. 2019; 1186: 141–70. doi:10.1007/978-3-030-28471-8_6

43. Liu Z, Parikh BH, Tan QSW, et al. Surgical transplantation of human RPE stem cell-derived RPE monolayers into non-human primates with immunosuppression. Stem cell Reports. 2021; 16 (2): 237–51. doi: 10.1016/j.stemcr.2020.12.007

44. McGill TJ, Stoddard J, Renner LM, et al. Allogeneic Ipsc-Derived RPE cell graft failure following transplantation into the subretinal space in nonhuman primates. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2018; 59: 1374–83. doi:10.1167/iovs.17-22467

45. Rezai KA, Farrokh-Siar L, Godowski K, Patel SC, Ernest JT. A model for xenogenic immune response. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2000; 238: 352–8. doi: 10.1007/s004170050364

46. Ilmarinen T, Hiidenmaa H, K bi P, et al. Ultrathin polyimide membrane as cell carrier for subretinal transplantation of human embryonic stem cell derived retinal pigment epithelium. PLoS One. 2015; 10 (11): e0143669. doi: 10.1371/journal.pone.0143669

47. Gosset C, Lefaucheur C, Glotz D. New insights in antibody-mediated rejection. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2014; 23: 597–604. doi:10.1097/MNH.0000000000000069

48. Kennelly KP, Holmes TM, Wallace DM, O’Farrelly C, Keegan DJ. Early subretinal allograft rejection is characterized by innate immune activity. Cell Transplant. 2017; 26: 983–1000. doi: 10.3727/096368917X694697

49. Takeuchi O, Akira S. Pattern recognition receptors and inflammation. Cell. 2010; 140: 805–20. doi: 10.1016/j.cell.2010.01.022

50. Tinckam KJ, Djurdjev O, Magil AB. Glomerular monocytes predict worse outcomes after acute renal allograft rejection independent of C4d status. Kidney Int. 2005; 68: 1866–74. doi: 10.1111/j.1523-1755.2005.00606

51. Ma FY, Woodman N, Mulley WR, Kanellis J, Nikolic-Paterson DJ. Macrophages сontribute to сellular but not humoral mechanisms of acute rejection in rat renal allografts. Transplantation. 2013; 96: 949–57. doi:10.1097/TP.0b013e3182a4befa

52. Kramer J, Chirco KR, Lamba DA. Immunological сonsiderations for retinal stem cell therapy. Adv Exp Med Biol. 2019; 1186: 99–119. doi:10.1007/978-3-030-28471-8_4

53. Yu C, Roubeix C, Sennlaub F, Saban DR. Microglia versus monocytes: distinct roles in degenerative diseases of the retina. Trends Neurosci. 2020; 43: 433–49. doi: 10.1016/j.tins.2020.03.012

54. Martinez FO, Helming L, Gordon S. Alternative activation of macrophages: an immunologic functional perspective. Annu Rev Immunol. 2009; 27: 451–83. doi: 10.1146/annurev.immunol.021908.132532

55. Noell WK, Walker VS, Kang BS, Berman S. Retinal damage by light in rats. Invest Ophthalmol. 1966; 5: 450–73.

56. Karlstetter M, Scholz R, Rutar M, et al. Retinal microglia: just bystander or target for therapy? Prog Retin Eye Res. 2015; 45: 30–57. doi: c10.1016/j.preteyeres.2014.11.004

57. Cuenca N, Fernandez-Sanchez L, Campello L, et al. Cellular responses following retinal injuries and therapeutic approaches for neurodegenerative diseases. Prog Retin Eye Res. 2014; 43: 17–75. doi: 10.1016/j.preteyeres.2014.07.001

58. Gordon S, Martinez FO. Alternative activation of macrophages: mechanism and functions. Immunity. 2010; 32: 593–604. doi: 10.1016/j.immuni.2010.05.007

59. Martinez FO, Gordon S. The M1 and M2 paradigm of macrophage activation: time for reassessment. F1000 Prime Rep. 2014; 6: 13. doi: c10.12703/P6-13

60. Yin Y, Henzl MT, Lorber B, et al. Oncomodulin is a macrophage-derived signal for axon regeneration in retinal ganglion cells. Nat Neurosci. 2006; 9: 843–52. doi: 10.1038/nn1701

61. Suh HS, Zhao ML, Derico L, Choi N, Lee SC. Insulin-like growth factor 1 and 2 (IGF1, IGF2) expression in human microglia: differential regulation by inflammatory mediators. J Neuroinflamm. 2013; 10: 37. doi: 10.1186/1742-2094-10-37

62. Sugita S, Mandai M, Kamao H, Takahashi M. Immunological aspects of RPE cell transplantation. Prog Retin Eye Res. 2021; 84: 100950. doi: 10.1016/j.preteyeres.2021.100950

63. Нероев В.В., Балацкая Н.В., Светлова Е.В. и др. Особенности локальной экспрессии мРНК, IL-1 , IL-18, CCL2/MCP-1 при моделировании атрофии пигментного эпителия и дегенерации сетчатки в эксперименте на кроликах. Молекулярная медицина. 2021; 2: 54–9.

64. Нероев В.В., Балацкая Н.В., Светлова Е.В. и др. Изучение локальной экспрессии мРНК генов медиаторов воспаления в модели атрофии ретинального пигментного эпителия и дегенерации сетчатки, индуцированной субретинальным введением физиологического раствора в эксперименте у кроликов. Медицинская иммунология. 2021; 23 (4): 813–8.

65. Нероева Н.В., Балацкая Н.В., Нероев В.В. и др. Особенности локальной экспрессии генов цитокинов иммунного ответа, трофических и вазорегулирующих факторов при моделировании атрофии ретинального пигментного эпителия. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2021; 172 (10): 466–73.

66. Fujii S, Sugita S, Futatsugi Y, et al. Strategy for personalized treatment of iPSRetinal immune rejections assessed in cynomolgus monkey models. Int J Mol Sci. 2020; 21 (9): 3077. doi: 10.3390/ijms21093077

67. Bali S, Filek R, Si F, Hodge W. Systemic immunosuppression in high-risk penetrating keratoplasty: A Systematic Review. J ClinMed Res. 2016; 8 (4): 269–76. doi: 10.14740/jocmr2326w

68. Xian B, Huang B. The immune response of stem cells in subretinal transplantation. Stem Cell Res Ther. 2015; 6: 161. https://doi.org/10.1186/s13287-015-0167-1

69. Crafoord S, Algvere PV, Kopp ED, Seregard S. Cyclosporine treatment of RPE allografts in the rabbit subretinal space. Acta Ophthalmol Scand. 2000; 78 (2): 122–9. doi: 10.1034/j.1600-0420.2000.078002122.x

70. Schwartz SD, Regillo CD, Lam BL, et al. Human embryonic stem cellderived retinal pigment epithelium in patients with age-related macular degeneration and Stargardt's macular dystrophy: follow-up of two open-label phase 1/2 studies. Lancet. 2015; 385 (9967): 509–16. doi: 10.1016/S0140-6736(14)61376-3


Рецензия

Для цитирования:


Нероева Н.В., Балацкая Н.В., Катаргина Л.А., Бриллиантова А.Г. Иммунная привилегия в субретинальном пространстве и перспективы трансплантации ретинального пигментного эпителия при дегенеративных заболеваниях сетчатки. Российский офтальмологический журнал. 2023;16(4):152-158. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2023-16-4-152-158

For citation:


Neroeva N.V., Balatskaya N.V., Katargina L.A., Brilliantova A.G. Immune privilege in the subretinal space and prospects of retinal pigment epithelium transplantation in degenerative diseases of the retina. Russian Ophthalmological Journal. 2023;16(4):152-158. (In Russ.) https://doi.org/10.21516/2072-0076-2023-16-4-152-158

Просмотров: 312


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0076 (Print)
ISSN 2587-5760 (Online)