Phenotypic characteristics of double-positive T cells in peripheral blood of healthy adults

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Recent studies have shown that healthy adults have circulating double-positive (DP) T cells at small concentrations. These T cells develop from CD4+ and CD8+T cell populations and co-express CD4 and CD8 on their surface. According to the expression of CD4 and CD8 markers, the DP T cells can be divided into two subpopulations: CD4brightCD8dim and CD4dimCD8bright. The phenotypic and functional features of these subpopulations are currently not fully understood. The aim of the study was to identify the phenotypic characteristics of CD4brightCD8dim and CD4dimCD8brightT cells in peripheral blood from healthy adults depending on the expression of maturation antigens. The cell phenotyping was performed by flow cytometry using antibodies against the following human surface antigens: CD57 (FITC-conjugated), CD62L (ECD-conjugated), CD28 (PerCP/Cy5.5-conjugated), CD27 (Pe/Cy7-conjugated), CD4 (APC-conjugated), CD8 (APC-AF700-conjugated), CD3 (APC-AF750-conjugated), CD45RA (Pacific Blue-conjugated), and CD45 (Krome Orange-conjugated). The differences between the groups were estimated using Mann–Whitney U test. Results were presented as median and interquartile range – Me (Q0.25-Q0.75). A total pool of DP T cells was detected, constituting 0.73% (0.42-1.61) of the total CD3+T cell population, at a total concentration of 11 cells/μL (6-20). The percentage of CD4brightCD8dim and CD4dimCD8brightT cells was within 0.25% (0.18-0.44), and 0.29% (0.20-0.98) at concentrations of 4 cells/1μL (2-7) and 5 cells/1μL (2-12), respectively. Effector memory cells (CD45RA-CD62L-) and effector memory cells re-expressing CD45RA (CD45RA+CD62L-) were predominant in CD4brightCD8dim T cells, whereas central memory phenotype (CD45RA+CD62L+) prevailed among CD4dimCD8brightT cells. Moreover, a reduced level of the “naïve” phenotype (CD45RA+CD62L+) was noted in CD4brightCD8dim and CD4dimCD8brightT cell populations. An increase in CD57 expression on the surface of CD4brightCD8dimT cells with a simultaneous decrease in CD27 and CD28 was also detected as compared to CD4+T cells. In turn, CD4dimCD8brightT cells increase the expression of CD28 and decrease the expression of CD57 on their surface if compared to CD8+T cells. DP T cells have a more mature phenotype being often represented by memory cells.

About the authors

Artem A. Rubinstein

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: arrubin6@mail.ru

General Practitioner, Junior Researcher, Department of Cellular Immunology

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Alam M.R., Akinyemi A.O., Wang J., Howlader M., Farahani M.E., Nur M., Zhang M., Gu L., Li Z. CD4+CD8+ double-positive T cells in immune disorders and cancer: Prospects and hurdles in immunotherapy. Autoimmun. Rev., 2025, Vol. 24, no. 3, pp. 103757. doi: 10.1016/j.autrev.2025.103757.
  2. Frahm M.A., Picking R.A., Kuruc J.D., McGee K.S., Gay C.L., Eron J.J., Hicks C.B., Tomaras G.D., Ferrari G. CD4+CD8+ T cells represent a significant portion of the anti-HIV T cell response to acute HIV infection. J. Immunol., 2012, Vol. 188, no. 9, pp. 4289-4296.
  3. Ghia P., Prato G., Stella S., Scielzo C., Geuna M., Caligaris-Cappio F. Age-dependent accumulation of monoclonal CD4+CD8+ double positive T lymphocytes in the peripheral blood of the elderly. Br. J Haematol., 2007, Vol. 139, no. 5, pp. 780-790.
  4. Gonzalez-Mancera M.S., Bolanos N.I., Salamanca M., Orjuela G.A., Rodriguez A.N., Gonzalez J.M. Percentages of CD4+CD8+ Double-positive T Lymphocytes in the Peripheral Blood of Adults from a Blood Bank in Bogota, Colombia. Turk. J. Haematol., 2020, Vol. 37, no 1, pp. 36-41.
  5. Kudryavtsev I., Zinchenko Y., Serebriakova M., Akisheva T., Rubinstein A., Savchenko A., Borisov A., Belenjuk V., Malkova A., Yablonskiy P., Kudlay D., Starshinova A. A key role of CD8+ T cells in controlling of tuberculosis infection. Diagnostics (Basel), 2023, Vol. 13, no. 18, 2961. doi: 10.3390/diagnostics13182961.
  6. Kudryavtsev I.V., Arsentieva N.A., Korobova Z.R., Isakov D.V., Rubinstein A.A., Batsunov O.K., Khamitova I.V., Kuznetsova R.N., Savin T.V., Akisheva T.V., Stanevich O.V., Lebedeva A.A., Vorobyov E.A., Vorobyova S.V., Kulikov A.N., Sharapova M.A., Pevtsov D.E., Totolian A.A. Heterogenous CD8+ T cell maturation and ‘polarization’ in acute and convalescent COVID-19 patients. Viruses, 2022, Vol. 14, no. 9, 1906. doi: 10.3390/v14091906
  7. Marrero Y.T., Suárez V.M., Abraham C.M.M., Hernández I.C., Ramos E.H., Domínguez G.D., Pérez Y.D., Zamora M.C.R., Guerra L.F.H. Immunophenotypic characterization of double positive T lymphocytes in Cuban older adults. Exp. Gerontol., 2021, Vol. 152, 111450. doi: 10.1016/j.exger.2021.111450.
  8. Nascimbeni M., Shin E.C., Chiriboga L., Kleiner D.E., Rehermann B. Peripheral CD4+CD8+ T cells are differentiated effector memory cells with antiviral functions. Blood, 2004, Vol. 104, no. 2, pp. 478-486.
  9. Schad S.E., Chow A., Mangarin L., Pan H., Zhang J., Ceglia N., Caushi J.X., Malandro N., Zappasodi R., Gigoux M., Hirschhorn D., Budhu S., Amisaki M., Arniella M., Redmond D., Chaft J., Forde P.M., Gainor J.F., Hellmann M.D., Balachandran V., Shah S., Smith K.N., Pardoll D., Elemento O., Wolchok J.D., Merghoub T. Tumor-induced double positive T cells display distinct lineage commitment mechanisms and functions. J. Exp. Med., 2022, Vol. 219, no. 6, e20212169. doi: 10.1084/jem.20212169.
  10. Wang S., Shen H., Bai B., Wu J., Wang J. Increased CD4+CD8+ Double-positive T cell in patients with primary Sjögren’s syndrome correlated with disease activity. J. Immunol. Res., 2021, Vol. 2021, 6658324. doi: 10.1155/2021/6658324.
  11. Wu Y., Cai B., Feng W., Yang B., Huang Z., Zuo C., Wang L. Double positive CD4+CD8+ T cells: key suppressive role in the production of autoantibodies in systemic lupus erythematosus. Indian J. Med. Res., 2014, Vol. 140, no. 4, pp. 513-519.
  12. Zhang H., Wang Y., Ma Y., Tang K., Zhang C., Wang M., Zhang X., Xue M., Jia X., Hu H., Li N., Zhuang R., Jin B., Chen L., Zhang Y., Zhang Y. Increased CD4+CD8+ double positive T cells during Hantaan virus infection. Viruses, 2022, Vol. 14, no. 10, 2243. doi.org/10.3390/v14102243.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Distribution of the main T cell subsets depending on the expression of CD62L and CD45RA. Note. Pie charts A-D show the relative numbers of lymphocytes with the phenotype of ‘naïve’ cells (CD45RA+CD62L+), white; central memory cells (CM, CD45RA-CD62L+), grey; effector memory cells (EM, CD45RA-CD62L-), dark grey; terminally differentiated CD45RA-positive effector memory cells (CD45RA+CD62L-), black. Pie chart A shows the distribution of phenotypes among CD3+CD4+; chart B, among CD8dimCD4bright; chart C, relative to CD3+CD8+; chart D, the distribution of phenotypes among CD4dimCD8bright.

Download (136KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. Expression of CD27, CD28 and CD57 by T cell subsets with different patterns of expression of CD4 and CD8 markers. Note. Scatter plots A-F show the relative number of CD3+CD4+, CD8dimCD4bright, CD3+CD8+ and CD4dimCD8bright expressing markers CD27, CD28 and CD57, respectively. Black circles denote CD3+CD4+ and CD3+CD8+ cells on scatter plots A-C and D-F, respectively, white circles denote CD8dimCD4bright and CD4dimCD8bright cells on scatter plots A-C and D-F, respectively. The results are presented as the median and interquantile range – Me (Q0.25-Q0.75); the nonparametric Mann–Whitney U test was used to compare the obtained samples.

Download (331KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Rubinstein A.A.

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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».