Evaluation of the impact of genetically engineered biological therapy on HLA-E expression in bronchial asthma and atopic dermatitis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Globally, the prevalence of bronchial asthma (BA) alone reaches 19%, with the number of affected individuals showing an upward trend. Atopic dermatitis (AD) affects 25-30% of children and 7-10% of adults. Remission remains elusive even with advanced genetically engineered biological therapies. Consequently, research into immunopathogenic pathways and the development of novel therapeutic strategies remain critical. A typical representative of “non-classical” HLAs, the HLA-E molecule, is a perspective for study. These molecules are also expressed across various tissues, notably in the respiratory system (bronchial epithelium) and skin keratinocytes. As a cell surface protein, HLA-E participates in diverse immune response pathways. VL9 peptides stabilize HLA-E expression, enabling presentation to its primary receptors, NKG2, on natural killer (NK) cells. In adaptive immunity, HLA-E serves as a ligand for CD8+ cytotoxic T cell receptors (TCRs). This study aimed to evaluate HLA-E-bearing cells (CD4+, CD8+, CD14+) in patients with BA and AD, both before and 12 months after initiating genetically engineered biological therapy (GEBT). Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were analyzed from healthy donors (n = 16), BA patients (n = 4), and AD patients (n = 5). AD patients received dupilumab (300 mg loading dose), while BA patients were treated with benralizumab (30 mg). Prior to therapy, both AD and BA patients exhibited lower proportions of HLA-E-positive CD4+ and CD8+T cells compared to healthy donors. No significant differences were observed in HLA-E expression on CD14+ monocytes. During treatment, HLA-E levels across all cell types in patients reached levels comparable to those in healthy donors. These findings suggest HLA-E’s involvement in disease pathogenesis and the modulating effects of GEBT on HLA-E-positive cell populations.

About the authors

Vadim I. Borisevich

Novosibirsk State Medical University

Author for correspondence.
Email: borvad2001@mail.ru

Student

Russian Federation, Novosibirsk

O. S. Boeva

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: starchenkova97@gmail.com

Resident, Postgraduate Student, Laboratory Research Assistant, Laboratory of Clinical Immunopathology

Russian Federation, Novosibirsk

V. S. Abbasova

Novosibirsk State Medical University

Email: starchenkova97@gmail.com

Student

Russian Federation, Novosibirsk

D. V. Demina

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: immunology@mail.ru

PhD (Medicine), Allergologist, Head, Department of Allergology

Russian Federation, Novosibirsk

V. A. Kozlov

Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology

Email: vakoz40@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Prosfessor, Full Member, Russian Academy of Sciences, Head, Laboratory of Clinical Immunopathology, scientific director

Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Свист П.Г., Торчинский Н.В., Брико Н.И., Авдеев С.Н. Распространенность бронхиальной астмы и ХОБЛ в коморбидности с COVID-19 // Эпидемиология и вакцинопрофилактика, 2024. Т. 23, № 1. С. 66-76. [Svist P.G., Torchinsky N.V., Briko N.I., Avdeev S.N. Prevalence of bronchial asthma and COPD in comorbidity with COVID-19. Epidemiologiya i vaktsinoprofilaktika = Epidemiology and Vaccinal Prevention, 2024, Vol. 23, no. 1, pp. 66-76. (In Russ.)]
  2. Потекаев Н.Н., Терещенко Г.П., Ханферьян Р.А., Савастенко А.Л. Иммунные механизмы атопического дерматита и новые подходы к таргетной биологической терапии // Медицинский совет, 2022. Т. 16, № 3, С. 130-136. [Potekaev N.N., Tereshchenko G.P., Khanferyan R.A., Savastenko A.L. Immune mechanisms of atopic dermatitis and new approaches to targeted biological therapy. Meditsinskiy sovet = Medical Council, 2022, Vol. 16, no. 3, pp. 130-136. (In Russ.)]
  3. Coupel S., Moreau A., Hamidou M., Horejsi V., Soulillou J.P., Charreau B. Expression and release of soluble HLA-E is an immunoregulatory feature of endothelial cell activation. Blood, 2007, Vol. 109, no. 7, pp. 2806-2814.
  4. Cross-Najafi A.A., Farag K., Isidan A., Li W., Zhang W., Lin Z., Walsh J.R., Lopez K., Park Y., Higgins N.G., Cooper D.K.C., Ekser B., Li P. Co-expression of HLA-E and HLA-G on genetically modified porcine endothelial cells attenuates human NK cell-mediated degranulation. Front. Immunol., 2023, Vol. 14, 1217809. doi: 10.3389/fimmu.2023.1217809.
  5. Fesneau O., Samson K.A., Rosales W., Jones B., Moudgil T., Fox B.A., Rajamanickam V., Duhen T. IL-12 drives the expression of the inhibitory receptor NKG2A on human tumor-reactive CD8 T cells. Nat. Commun., 2024, Vol. 15, no. 1, 9988. doi: 10.1038/s41467-024-54420-w.
  6. Franciosi J.R., Gelmini G.F., Roxo V.S., de Carvalho N.S., Bicalho M.D.G. Is there a role played by HLA-E, if any, in HPV immune evasion? Scand. J. Immunol., 2020, Vol. 91, no. 3, e12850. doi: 10.1111/sji.12850.
  7. Gillespie G.M., Quastel M.N., McMichael A.J. HLA-E: Immune receptor functional mechanisms revealed by structural studies. Immunol. Rev., 2025, Vol. 329, no. 1, e13434. doi: 10.1111/imr.13434.
  8. Joosten S.A., Sullivan L.C., Ottenhoff T.H. Characteristics of HLA-E restricted T-cell responses and their role in infectious diseases. J. Immunol. Res., 2016, Vol. 2016, 2695396. doi: 10.1155/2016/2695396.
  9. Kanevskiy L., Erokhina S., Kobyzeva P., Streltsova M., Sapozhnikov A., Kovalenko E. Dimorphism of HLA-E and its disease association. Int. J. Mol. Sci., 2019, Vol. 20, no. 21, 5496. doi: 10.3390/ijms20215496.
  10. Kraemer T., Celik A.A., Huyton T., Kunze-Schumacher H., Blasczyk R., Bade-Döding C. HLA-E: Presentation of a broader peptide repertoire impacts the cellular immune response-implications on HSCT outcome. Stem Cells Int., 2015, Vol. 2015, 346714. doi: 10.1155/2015/346714.
  11. Negrini S., Contini P., Murdaca G., Puppo F. HLA-G in Allergy: Does it play an immunoregulatory role? Front. Immunol., 2022, Vol. 12, 789684. doi: 10.3389/fimmu.2021.789684.
  12. Sauter J., Putke K., Schefzyk D., Pruschke J., Solloch U.V., Bernas S.N., Massalski C., Daniel K., Klussmeier A., Hofmann JA., Lange V., Schmidt A.H. HLA-E typing of more than 2.5 million potential hematopoietic stem cell donors: Methods and population-specific allele frequencies. Hum. Immunol., 2021, Vol. 82, no. 7, pp. 541-547.
  13. Simpson E.L. Comorbidity in atopic dermatitis. Curr. Dermatol. Rep., 2012, Vol. 1, no. 1, pp. 29-38.
  14. Toni Ho G.-G., Heinen F., Stieglitz F., Blasczyk R., Bade-Döding C. Dynamic interaction between immune escape mechanism and HLA-Ib regulation. In: Rezaei N. (ed.). Immunogenetics. IntechOpen, 2019. Available at: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.80731.
  15. White S.R., Nicodemus-Johnson J., Laxman B., Denner D.R., Naureckas E.T., Hogarth D.K., Stern R., Minc A., Solway J., Sperling A., Ober C. Elevated levels of soluble humanleukocyte antigen-G in the airways are a marker for a low-inflammatory endotype of asthma. J. Allergy Clin. Immunol., 2017, Vol. 140, no. 3, pp. 857-860.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Proportion of HLA-E-positive CD4+ and CD8+T cells in healthy donors and patients with atopic dermatitis and bronchial asthma before initiation of GEBT

Download (94KB)
3. Figure 2. Proportion of HLA-E-positive CD14+ cells in healthy donors and patients with atopic dermatitis and bronchial asthma before/after initiation of GEBT

Download (105KB)
4. Figure 3. Proportion of HLA-E-positive CD4+ and CD8+T cells in healthy donors and patients with atopic dermatitis and bronchial asthma after initiation of GEBT

Download (89KB)

Copyright (c) 2025 Borisevich V.I., Boeva O.S., Abbasova V.S., Demina D.V., Kozlov V.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».