Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор как ключевой регулятор инвазивного потенциала эмбриона и рецептивности эндометрия

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ) является гематопоэтическим цитокином, который способствует пролиферации, дифференцировке и активации клеток линии гранулоцитов. Иммуномодулирующие эффекты Г-КСФ, заключающиеся в стимулировании Тх-иммунного ответа 2-го типа, препятствуют формированию реакции «трансплантат против хозяина» и, как частный случай данного взаимодействия, отвечают за имплантацию эмбриона в эндометрий. Г-КСФ стимулирует субпопуляции нейтрофилов, обладающих противовоспалительными свойствами и участвующих в регенерации тканей. Противовоспалительные и иммуномодулирующие эффекты нейтрофилов обеспечиваются посредством повышения секреции аннексина А1 и интерлейкина 10-го типа. В данном обзоре представлены данные четырех метаанализов, которые демонстрируют повышение частоты имплантации эмбриона и наступления клинической беременности благодаря изменению рецептивности эндометрия и/или инвазивного потенциала развивающегося эмбриона.

Об авторах

Наталья Игоревна Тапильская

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: tapnatalia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5309-0087

д-р мед. наук, профессор, ведущий научный сотрудник отделения вспомогательных репродуктивных технологий. ФГБНУ «НИИ АГиР им. Д.О. Отта», Санкт-Петербург; профессор кафедры акушерства и гинекологии с курсом детской и подростковой гинекологии. ФГБОУ ВО «СПбГПМУ» Минздрава России

Россия, Санкт-Петербург

Александр Мкртичевич Гзгзян

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»

Email: iagmail@ott.ru
ORCID iD: 0000-0003-3917-9493

д-р мед. наук, руководитель отделения вспомогательных репродуктивных технологий. ФГБНУ «НИИ АГиР им. Д.О. Отта», Санкт-Петербург; профессор кафедры акушерства, гинекологии и репродуктологии медицинского факультета. ФГБОУ ВО «СПбГУ»

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Юрьевич Коган

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Email: iagmail@ott.ru
ORCID iD: 0000-0002-7351-6900

д-р мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН, ВрИО директора

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Мюллер В.С., Коган И.Ю., Гзгзян А.М., Тапильская Н.И. Использование гранулоцитарного колониестимулирующего фактора в репродуктологии // Доктор.Ру. — 2014. — № 8-1. — С. 6–9. [Myuller VS, Kogan IY, Gzgzyan AM, Tapilʼskaya NI. Using Granulocyte-Colony Stimulating Factor in Reproductive Medicine: Literature Review. Doktor.ru. 2014;(8-1):6-9. (In Russ.)]
  2. Morris ES, MacDonald KP, Rowe V, et al. Donor treatment with pegylated G-CSF augments the generation of IL-10-producing regulatory T cells and promotes transplantation tolerance. Blood. 2004;103(9):3573-3581. https://doi.org/10.1182/blood-2003-08-2864.
  3. Rutella S, Zavala F, Danese S, et al. Granulocyte colony-stimulating factor: a novel mediator of T cell tolerance. J Immunol. 2005;175(11):7085-7091. https://doi.org/10.4049/jimmunol.175.11.7085.
  4. Davidson LM, Coward K. Molecular mechanisms of membrane interaction at implantation. Birth Defects Res C Embryo Today. 2016;108(1):19-32. https://doi.org/10.1002/bdrc.21122.
  5. Cakmak H, Taylor HS. Implantation failure: molecular mechanisms and clinical treatment. Hum Reprod Update. 2011;17(2):242-253. https://doi.org/10.1093/humupd/dmq037.
  6. Nimbkar-Joshi S, Rosario G, Katkam RR, et al. Embryo-induced alterations in the molecular phenotype of primate endometrium. J Reprod Immunol. 2009;83(1-2):65-71. https://doi.org/10.1016/j.jri.2009.08.011.
  7. Bagrov YY, Manusova NB, Frolova EV, et al. Endogenous sodium pump inhibitors, diabetes mellitus and preeclampsia Preliminary observations and a hypothesis. Pathophysiology. 2007;14(3-4):147-151. https://doi.org/10.1016/j.pathophys.2007.09.003.
  8. Knofler M. Critical growth factors and signalling pathways controlling human trophoblast invasion. Int J Dev Biol. 2010;54(2-3):269-280. https://doi.org/10.1387/ijdb.082769mk.
  9. Furmento VA, Marino J, Blank VC, et al. Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) upregulates beta1 integrin and increases migration of human trophoblast Swan 71 cells via PI3K and MAPK activation. Exp Cell Res. 2016;342(2):125-134. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2016.03.005.
  10. van Rees DJ, Szilagyi K, Kuijpers TW, et al. Immunoreceptors on neutrophils. Semin Immunol. 2016;28(2):94-108. https://doi.org/10.1016/j.smim.2016.02.004.
  11. Villanueva E, Yalavarthi S, Berthier CC, et al. Netting neutrophils induce endothelial damage, infiltrate tissues, and expose immunostimulatory molecules in systemic lupus erythematosus. J Immunol. 2011;187(1):538-552. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1100450.
  12. Teng TS, Ji AL, Ji XY, Li YZ. Neutrophils and Immunity: From Bactericidal Action to Being Conquered. J Immunol Res. 2017;2017:9671604. https://doi.org/10.1155/2017/9671604.
  13. den Broeder AA, Wanten GJ, Oyen WJ, et al. Neutrophil migration and production of reactive oxygen species during treatment with a fully human anti-tumor necrosis factor-alpha monoclonal antibody in patients with rheumatoid arthritis. J Rheumatol. 2003;30(2):232-237.
  14. Behnen M, Leschczyk C, Moller S, et al. Immobilized immune complexes induce neutrophil extracellular trap release by human neutrophil granulocytes via FcgammaRIIIB and Mac-1. J Immunol. 2014;193(4):1954-1965. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1400478.
  15. Perretti M, Christian H, Wheller SK, et al. Annexin I is stored within gelatinase granules of human neutrophil and mobilized on the cell surface upon adhesion but not phagocytosis. Cell Biol Int. 2000;24(3):163-174. https://doi.org/10.1006/cbir.1999.0468.
  16. Perretti M, Croxtall JD, Wheller SK, et al. Mobilizing lipocortin 1 in adherent human leukocytes downregulates their transmigration. Nat Med. 1996;2(11):1259-1262.
  17. Scannell M, Maderna P. Lipoxins and annexin-1: resolution of inflammation and regulation of phagocytosis of apoptotic cells. Scientific World Journal. 2006;6:1555-1573. https://doi.org/10.1100/tsw.2006.259.
  18. De Santo C, Arscott R, Booth S, et al. Invariant NKT cells modulate the suppressive activity of IL-10-secreting neutrophils differentiated with serum amyloid A. Nat Immunol. 2010;11(11):1039-1046. https://doi.org/10.1038/ni.1942.
  19. Romani L, Mencacci A, Cenci E, et al. Neutrophil production of IL-12 and IL-10 in candidiasis and efficacy of IL-12 therapy in neutropenic mice. J Immunol. 1997;158(11):5349-5356.
  20. Tsuda Y, Takahashi H, Kobayashi M, et al. Three different neutrophil subsets exhibited in mice with different susceptibilities to infection by methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Immunity. 2004;21(2):215-226. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2004.07.006.
  21. Eftekhar M, Naghshineh E, Khani P. Role of granulocyte colony-stimulating factor in human reproduction. J Res Med Sci. 2018;23:7. https://doi.org/10.4103/jrms.JRMS_628_17.
  22. Hellberg P, Thomsen P, Janson PO, Brännström M. Leukocyte supplementation increases the luteinizing hormone-induced ovulation rate in the in vitro-perfused rat ovary. Biol Reprod. 1991;44(5):791-797. https://doi.org/10.1095/biolreprod44.5.791.
  23. Brännström M, Bonello N, Norman RJ, Robertson SA. Reduction of ovulation rate in the rat by administration of a neutrophil-depleting monoclonal antibody. J Reprod Immunol. 1995;29(3):265-270. https://doi.org/10.1016/0165-0378(95)00941-D.
  24. Hock DL, Huhn RD, Kemmann E. Leukocytosis in response to exogenous gonadotrophin stimulation. Hum Reprod. 1997;12:2143-2146. https://doi.org/10.1093/humrep/12.10.2143.
  25. Kahyaoglu I, Yilmaz N, Timur H, et al. Granulocyte colony-stimulating factor: A relation between serum and follicular fluid levels and in-vitro fertilization outcome in patients with polycystic ovary syndrome. Cytokine. 2015;74(1):113-116. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2014.09.002.
  26. Kendrick TS, Bogoyevitch MA. Activation of mitogen-activated protein kinase pathways by the granulocyte colony-stimulating factor receptor: mechanisms and functional consequence. Front Biosci. 2007;12:591-607. http://dx.doi.org/10.2741/2085.
  27. Knofler M, Pollheimer J. Human placental trophoblast invasion and differentiation: a particular focus on Wnt signaling. Front Genet. 2013;4:190. https://doi.org/10.3389/fgene.2013.00190.
  28. Straszewski-Chavez SL, Abrahams VM, Alvero AB, et al. The isolation and characterization of a novel telomerase immortalized first trimester trophoblast cell line, Swan 71. Placenta. 2009;30(11):939-948. https://doi.org/10.1016/j.placenta.2009.08.007.
  29. Pollard TD, Cooper JA. Actin, a central player in cell shape and movement. Science. 2009;326(5957):1208-1212. https://doi.org/10.1126/science.1175862.
  30. Prast J, Saleh L, Husslein H, et al. Human chorionic gonadotropin stimulates trophoblast invasion through extracellularly regulated kinase and AKT signaling. Endocrinology. 2008;149(3):979-987. https://doi.org/10.1210/en.2007-1282.
  31. Würfel W. Approaches to a better implantation. J Assist Reprod Genet. 2000;17(8):473. https://doi.org/10.1023/ A:1017399518757.
  32. Scarpellini F, Sbracia M, Patella A. G-CSF pharmacologic supplementation in the ART (Assisted Reproductive Technologies) treatment cycles of low responder women. J Reprod Immunol. 2009;81:158-159. http://hdl.handle.net/11392/1400204.
  33. Ledee N, Gridelet V, Ravet S, et al. Impact of follicular G-CSF quantification on subsequent embryo transfer decisions: a proof of concept study. Hum Reprod. 2013;28(2):406-413. https://doi.org/10.1093/humrep/des354.
  34. Shibata T, Makinoda S, Waseda T, et al. Granulocyte colony-stimulating factor as a potential inducer of ovulation in infertile women with luteinized unruptured follicle syndrome. Transl Res. 2016;171:63-70. https://doi.org/10.1016/j.trsl.2015.10.003.
  35. Pillay J, den Braber I, Vrisekoop N, et al. In vivo labeling with 2H2O reveals a human neutrophil lifespan of 5.4 days. Blood. 2010;116(4):625-627. https://doi.org/10.1182/blood-2010-01-259028.
  36. Takasaki A, Ohba T, Okamura Y, et al. Clinical use of colony-stimulating factor-1 in ovulation induction for poor responders. Fertil Steril. 2008;90(6):2287-2290. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2007.10.043.
  37. Xie Y, Zhang T, Tian Z, et al. Efficacy of intrauterine perfusion of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) for Infertile women with thin endometrium: A systematic review and meta-analysis. Am J Reprod Immunol. 2017;78(2). https://doi.org/10.1111/aji.12701.
  38. Kamath MS, Chittawar PB, Kirubakaran R, Mascarenhas M. Use of granulocyte-colony stimulating factor in assisted reproductive technology: A systematic review and meta-analysis. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2017;214:16-24. https://doi.org/10.1016/j.ejogrb.2017.04.022.
  39. Li J, Mo S, Chen Y. The effect of G-CSF on infertile women undergoing IVF treatment: A meta-analysis. Syst Biol Reprod Med. 2017;63(4):239-247. https://doi.org/10.1080/19396368.2017.1287225.
  40. Zhang L, Xu WH, Fu XH, et al. Therapeutic role of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) for infertile women under in vitro fertilization and embryo transfer (IVF-ET) treatment: a meta-analysis. Arch Gynecol Obstet. 2018;298(5):861-871. https://doi.org/10.1007/s00404-018-4892-4.
  41. Aleyasin A, Abediasl Z, Nazari A, Sheikh M. Granulocyte colony-stimulating factor in repeated IVF failure, a randomized trial. Reproduction. 2016;151(6):637-642. https://doi.org/10.1530/REP-16-0046.
  42. Barad DH, Yu Y, Kushnir VA, et al. A randomized clinical trial of endometrial perfusion with granulocyte colony-stimulating factor in in vitro fertilization cycles: impact on endometrial thickness and clinical pregnancy rates. Fertil Steril. 2014;101(3):710-715. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2013.12.016.
  43. Eftekhar M, Sayadi M, Arabjahvani F. Transvaginal perfusion of G-CSF for infertile women with thin endometrium in frozen ET program: A non-randomized clinical trial. Iran J Reprod Med. 2014;12(10):661-666.
  44. Gleicher N, Kim A, Michaeli T, et al. A pilot cohort study of granulocyte colony-stimulating factor in the treatment of unresponsive thin endometrium resistant to standard therapies. Hum Reprod. 2013;28(1):172-177. https://doi.org/10.1093/humrep/des370.
  45. Mishra VV, Choudhary S, Sharma U, et al. Effects of Granulocyte Colony-Stimulating Factor (GCSF) on Persistent Thin Endometrium in Frozen Embryo Transfer (FET) Cycles. J Obstet Gynaecol India. 2016;66(Suppl 1):407-411. https://doi.org/10.1007/s13224-015-0775-9.
  46. Scarpellini F, Sbracia M. Use of granulocyte colony-stimulating factor for the treatment of unexplained recurrent miscarriage: a randomised controlled trial. Hum Reprod. 2009;24(11):2703-2708. https://doi.org/10.1093/humrep/dep240.
  47. Scarpellini F, Sbracia M. The use of G-CSF for implantation failure in IVF: a clinical trial. Fertil Steril. 2011;96(3):S93. https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2011.07.359.
  48. Scarpellini F, Sbracia M. G-CSF treatment in the implantation failure with a fixed dose of 60 mcg/day: preliminary data of a controlled trial. Hum Reprod. 2013;28:145-146.
  49. Tehraninejad E, Davari Tanha F, Asadi E, et al. G-CSF Intrauterine for thin endometrium, and pregnancy outcome. J Family Reprod Health. 2015;9(3):107-112.
  50. Xu B, Zhang Q, Hao J, et al. Two protocols to treat thin endometrium with granulocyte colony-stimulating factor during frozen embryo transfer cycles. Reprod Biomed Online. 2015;30(4):349-358. https://doi.org/10.1016/j.rbmo.2014.12.006.
  51. Патент РФ на изобретение № 2646578/ 05.03.2018. Глушаков Р.И., Тапильская Н.И. Способ повышения эффективности имплантации эмбриона в естественном цикле зачатия и в протоколах вспомогательных репродуктивных технологий. [Patent RUS No. 2646578/ 05.03.2018. Glushakov RI, Tapil’skaya NI. Sposob povysheniya effektivnosti implantatsii embriona v estestvennom tsikle zachatiya i v protokolakh vspomogatelʼnykh reproduktivnykh tekhnologiy. (In Russ.)]
  52. Atik RB, Christiansen OB, Elson J, et al. ESHRE guideline: recurrent pregnancy loss. Hum Reprod Open. 2018;2018(2):1-12. https://doi.org/10.1093/hropen/hoy004.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Влияние нейтрофилов на другие клетки иммунной системы: APRIL — лиганд A, индуцирующий пролиферацию; BAFF — фактор активации В-клеток; CCL(х), CXCL(х), LL(x) — сигнатуры хемокинов; HNPs — пептиды нейтрофилов человека; LAF — фактор активации лейкоцитов; Г-КСФ — гранулоцитарный колониестимулирующий фактор; IL(х) — сигнатуры интерлейкинов, ДК — дендритные клетки, Tx — Т-хелперы

Скачать (185KB)
Метаданные

© Тапильская Н.И., Гзгзян А.М., Коган И.Ю., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).