复发性流产及反复种植失败女性外周血 NK 细胞上异常的整合素表达

《Journal of Reproductive Immunology》：Aberrant integrin expression on peripheral blood NK cells of women with recurrent pregnancy losses and repeated implantation failures

　　

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  复发性流产（RPL）与激活NK细胞亚群上ICAM-1表达增加相关。
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  较高的NK细胞细胞毒性与ICAM-1阳性成熟NK细胞相关。
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  在RPL中，Th1/Th2比值与成熟及激活NK细胞表型相关。
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  NK细胞数量和细胞毒性无法区分生殖失败的临床分组。
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  CD54和CD57可能为免疫介导的生殖失败提供见解。

引言

生殖失败（RF），包括复发性流产（RPL）和反复植入失败（RIF），在不孕女性中经常并存，且似乎共享共同的免疫学风险因素。最常被指出的机制包括全身细胞免疫异常和子宫内膜免疫微环境失调（Raghupathy, 2001, Zhang和Wei, 2021）。已有报道称，受影响女性外周血NK细胞（pNK）活性增加及pNK细胞数量改变（Beer, 1996, Cavalcante, 2023, Kwak, 1996）。在局部水平，子宫内膜NK细胞群中也观察到CD56^dimCD16⁺细胞比例增加（Lachapelle, 1996）。最近，研究发现一种与胚胎生长支持相关的蜕膜NK细胞（dNK）亚群在RPL女性中减少，这可能反映了蜕膜微环境中NK细胞发育异常及免疫细胞间相互作用的紊乱（Guo, 2021）。此外，T细胞激活及向Th1主导的促炎反应偏移与RPL和植入失败均相关（Kwak-Kim, 2003, Yang, 2010）。综上所述，这些发现强调了全身与子宫内膜免疫调节协调一致在决定生殖结局中的重要性（Kwak-Kim, 2014）。

子宫NK细胞（uNK）在着床及早期妊娠期间的子宫内膜基质重塑、血管生成和免疫调节中发挥核心作用（Brighton, 2017, Vacca, 2010）。然而，在生殖失败女性中，uNK细胞区室的紊乱与着床前子宫内膜结构异常相关。黄体中期，生殖失败女性的子宫内膜显示uNK细胞密度增加，且与血管内皮细胞和血管周围肌细胞数量呈正相关。这些变化伴随着血管壁增厚和血管管腔直径缩小，与生育力正常的对照组相比，提示受容性子宫内膜内血管重塑受损（El-Azzamy, 2018）。外周血NK细胞被认为通过主动募集至子宫内膜，随后局部分化和增殖，参与形成这一改变的uNK细胞群（Bulmer, 1991, Gaynor和Colucci, 2017, King和Loke, 1991, Strunz, 2021）。与此概念一致，RPL女性的黄体中期子宫内膜uNK细胞浸润显著增加，与生育正常女性相比，这一发现与子宫内膜血管转变缺陷相关（El-Azzamy, 2018）。这一募集过程由子宫内膜表达的多种趋化分子所协调，包括IL-15（Okada, 2000, Van Den Heuvel, 2005）、CCL4（Jones, 2004）、CXCL12和巨噬细胞炎症蛋白-1β（MIP-1β）（Kitaya, 2003）。与着床窗口期细胞因子介导的子宫内膜基质细胞调节相结合，这些信号建立了一个支持蜕膜重塑、血管适应和成功早期妊娠的专门免疫微环境。

黏附分子对于炎症部位的白细胞聚集至关重要。子宫免疫细胞（包括NK细胞和子宫内膜微环境中的其他白细胞亚群）上表达的整合素通过与内皮和基质配体（如ICAM-1和VCAM-1）结合，经激活和聚集传导胞内信号，调节组织内免疫细胞的归巢、黏附与迁移（Shannon和Mace, 2021）。黏附分子的表达或功能异常已被认为与多种病理状况相关，包括自身免疫疾病和癌症转移。既往研究表明，脐带血来源的淋巴细胞表达参与免疫细胞转运和归巢的黏附分子，包括整合素和选择素家族成员，提示其迁移潜能（Lin和Yan, 2000）。此外，蜕膜免疫细胞表现出专门的黏附分子特征，包括与组织保留和基质相互作用相关的整合素，与其在母胎界面免疫微环境塑造中的作用一致（Montaldo, 2015）。然而，据我们所知，尚无研究专门探讨生殖失败女性外周NK细胞上整合素和细胞间黏附分子-1（ICAM-1）的表达情况。

本研究旨在调查pNK细胞上黏附分子的表达，包括ICAM-1、淋巴细胞功能相关抗原-1（LFA-1）、非常晚抗原-1（VLA-1）和非常晚抗原-2（VLA-2）。VLA-1主要表达于组织驻留NK细胞（trNK），而VLA-2被认为参与循环免疫细胞的归巢，包括外周血NK细胞（pNK）和其他白细胞亚群，支持其向组织的迁移。尽管LFA-1、VLA-1和VLA-2等整合素已被认为与免疫介导的疾病有关，但关于其在生殖失败中NK细胞转运中的作用知之甚少。我们假设生殖失败女性外周NK细胞上黏附分子表达存在异常，这可能与uNK细胞浸润相关，这一关系需要通过直接的子宫内膜取样来证实。因此，我们调查了不同NK细胞表型间黏附分子表达是否存在差异，以及其是否与外周免疫异常相关，包括NK细胞细胞毒性和Th1/Th2细胞因子比值。

各章节摘要

研究人群

本研究于2022年8月1日至2023年2月28日期间，从罗斯林·富兰克林大学医学与科学学院芝加哥医学院临床科学系、妇产科生殖医学与免疫学诊所，连续招募了40名女性。本研究已获罗斯林·富兰克林大学医学与科学学院机构审查委员会批准，所有参与者均签署书面知情同意书。

参与者为

研究人群特征

年龄和BMI在pRPL、sRPL和uINF组间无显著差异（表1）。预期符合各组定义，孕次、产次和自然流产次数在三组间存在显著差异。在免疫学参数方面，各组间外周血NK细胞细胞毒性和CD56?NK细胞比例未见显著差异。然而，Th1/Th2免疫平衡存在显著差异。TNFα/IL-10和

讨论

pNK细胞失调长期以来被认为与生殖失败相关，包括RPL、反复植入失败和不明原因不孕（Cavalcante, 2023, Kwak, 1996）。然而，NK细胞数量上的改变是否足以解释不同的临床表型仍不确定。在本研究中，我们专门考察了pRPL、sRPL和uINF人群中的pNK细胞亚群、黏附分子表达、NK细胞细胞毒性和Th1/Th2免疫平衡。我们的数据未显示

结论

在本研究中，总pNK细胞比例和整合素表达未能区分生殖表型，如pRPL、sRPL和uINF。相反，成熟/衰老NK细胞亚群上的ICAM-1表达与RPL女性增强的细胞毒性和Th1极化相关。这些发现表明，pRPL与sRPL之间的差异可能并非主要由NK细胞自身异常驱动，而更多是由促炎Th1微环境中对相似NK细胞群的功能性调节所驱动

CRediT作者贡献声明

Svetlana Dambaeva：撰写–审阅与编辑、验证、资源、方法学、形式分析、数据管理、概念构思。Atsushi Fukui：撰写–审阅与编辑、验证、监督、方法学、调查、数据管理、概念构思。Amy Thees：撰写–审阅与编辑、资源、方法学、调查。Thanh Vinh Luu：撰写–审阅与编辑、验证、软件、形式分析、概念构思。Umida Ganieva：撰写–审阅与编辑、

资助

本研究未获得任何资助。

利益冲突声明

作者声明不存在已知可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

作者感谢患者为本研究提供样本，并感谢罗斯林·富兰克林大学医学与科学学院芝加哥医学院临床科学系妇产科生殖医学与免疫学中心的工作人员。

Ayano Yamaya|Umida Ganieva|Thanh Vinh Luu|Amy Thees|Atsushi Fukui|Svetlana Dambaeva|Joanne Kwak-Kim