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 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».