Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1794710.15789/2220-7619-IAE-17947REVIEWSОБЗОРЫReview ArticleIL-27 as effector molecule in viral infections and immunityIL-27 как эффекторное звено иммунного ответа при вирусных инфекцияхhttps://orcid.org/0000-0003-0535-5014KorobovaZoya R.КоробоваЗоя Романовна
Russian Federation

PhD (Medicine), Junior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology, Assistant Professor, Department of Immunology

кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии, ассистент кафедры иммунологии

zoia-korobova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2490-308XArsentievaN. A.АрсентьеваН. А.
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology, Associate Professor of the Department of Immunology

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии, доцент кафедры иммунологии

arsentieva_n.a@bk.ruTotolianA. A.ТотолянА. А.
Russian Federation

RAS Full Member, DSc (Medicine), Professor, Director, Head of the Department of Immunology

академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, директор, зав. кафедрой иммунологии

zoia-korobova@yandex.ruSt. Petersburg Pasteur InstituteФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени ПастераPavlov First St. Petersburg State Medical UniversityФГБОУ ВО Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова Министерства здравоохранения РФ23062025081220251558378451706202518062025Copyright ©; 2025, Korobova Z.R., Arsentieva N.A., Totolian A.A.Copyright ©; 2025, Коробова З.Р., Арсентьева Н.А., Тотолян А.А.2025Korobova Z.R., Arsentieva N.A., Totolian A.A.Коробова З.Р., Арсентьева Н.А., Тотолян А.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/17947

Interleukin-27 (IL-27) is a cytokine with multifaceted effects on immune responses. It is composed of two subunits: IL-27p28 и EBI3. The receptor complex for IL-27 consists of the heterodimeric IL-27R, which includes IL-27Rα and gp130. This receptor is expressed on various cell types, including T lymphocytes, B cells, NK cells, dendritic cells, macrophages, as well as endothelial and epithelial cells. Initially, IL-27 was primarily associated with Th1-mediated immune responses, but it is now recognized to also exhibit anti-inflammatory functions. IL-27 is mainly produced by antigen-presenting cells, such as dendritic cells and macrophages, but can also be secreted by adaptive immune cells. Its production is linked to infectious and autoimmune processes. The key effects of this cytokine include: direct modulation of effector CD4+ and CD8+ T-cell functions, stimulation of anti-inflammatory IL-10 production, recruitment of specialized regulatory T cells (Treg). In vitro, IL-27 promotes the proliferation of naïve CD4+ T lymphocytes through simultaneous binding to CD3 and the T-cell receptor. Additionally, this cytokine enhances CD4+ T-cell mobilization by increasing the secretion of chemokines and adhesion molecules. At the same time, IL-27 exerts anti-inflammatory effects, particularly by suppressing Th17-mediated immune responses. Despite its dual functionality, IL-27 is frequently associated with the progression of infectious processes in in vitro experiments and murine models. It serves as a crucial modulator of immune responses, capable of both activating protective mechanisms and restraining excessive inflammation. This study, based on literature data and the personal findings, highlights the diverse roles of IL-27 in viral infections such as influenza, HIV, COVID-19, and hepatitis B and C. The potential of IL-27 as a laboratory marker for clinical progression of viral infections remains to be fully elucidated. Its levels in peripheral blood are influenced by multiple factors, including the presence or absence of comorbidities. Thus, IL-27 is a key cytokine involved in the immunopathogenesis of viral infections. Investigating its diagnostic and differential significance in the aforementioned conditions may become a relevant scientific challenge.

Интерлейкин-27 (IL-27) — это цитокин, обладающий разнонаправленным влиянием на иммунный ответ. Он состоит из двух субъединиц: IL-27p28 и EBI3. Рецепторный комплекс для IL-27 представлен молекулой IL-27R, также являющейся гетеродимером. Он состоит из молекул IL-27Rα и gp130; данный рецептор, как правило, несут разные клетки, включая Т-лимфоциты, В-клетки, NK-клетки, дендритные клетки, макрофаги, а также эндотелиальные и эпителиальные клетки. Первоначально его связывали преимущественно с развитием Th1-опосредованных иммунологических реакций, однако теперь известно, что он также обладает противовоспалительными функциями. Синтез IL-27 в основном осуществляется антигенпрезентирующими клетками, такими как дендритные клетки и макрофаги, но может продуцироваться и клетками адаптивного иммунитета; его продукция связана с инфекционными и аутоиммунными процессами. Основные эффекты, реализуемые данным цитокином, включают: прямое воздействие на функции эффекторных CD4+ и CD8+ T-клеток, стимуляцию выработки противовоспалительного IL-10, рекрутинг специализированных регуляторных T-клеток (Treg). В условиях in vitro IL-27 стимулирует пролиферацию наивных CD4+ T-лимфоцитов посредством одновременного связывания с CD3 и T-клеточным рецептором. Кроме того, данный цитокин усиливает мобилизацию CD4+ T-клеток, повышая секрецию хемокинов и молекул адгезии. При этом IL-27 реализует и противовоспалительные эффекты — в частности, в отношении Th17-опосредованного иммунного ответа. Несмотря на некоторую «дуальность» своих эффектов, IL-27 часто сопровождает развитие инфекционных процессов в экспериментах in vitro и на мышиных моделях. IL-27 выступает важным модулятором иммунных процессов, способным как активировать защитные реакции, так и ограничивать чрезмерное воспаление. Настоящая работа основана на данных литературы и собственных результатах авторов, и демонстрирует многообразие функций IL-27 в при таких вирусных инфекциях как грипп, ВИЧ-инфекция, COVID-19, вирусные гепатиты B и С. Роль IL-27 в качестве лабораторного маркера клинического течения вирусных инфекций еще предстоит раскрыть. Его содержание в периферической крови зависит от множества факторов, в том числе от наличия или отсутствия сопутствующих заболеваний. Таким образом, IL-27 является одним из ключевых цитокинов, участвующих в иммунопатогенезе вирусных инфекций. Изучение его дифференциально-диагностической информативности при перечисленных состояниях может стать актуальной научной задачей.

IL-27viral infectionsCOVID-19HIVviral hepatitisinfluenzaherpesvirus infectionsIL-27вирусные инфекцииCOVID-19ВИЧвирусные гепатитыгриппгерпесвирусные инфекцииГосзадание121021600217-1Арсентьева Н.А., Бацунов О.К., Любимова Н.Е., Басина В.В., Эсауленко Е.В., Тотолян А.А. Профиль цитокинов плазмы крови больных хроническим вирусным гепатитом С // Медицинская иммунология. 2024. Т. 26, № 6. С. 1235–1248. [Arsentieva N.A., Batsunov O.K., Lyubimova N.E., Basina V.V., Esaulenko E.V., Totolian A.A. Cytokine profiling of plasma in patients with viral hepatitis C. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2024, vol. 26, no. 6, pp. 1235–1248. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-CPO-3117Арсентьева Н.А., Любимова Н.Е., Бацунов О.К., Коробова З.Р., Станевич О.В., Лебедева А.А., Воробьев Е.А., Воробьева С.В., Куликов А.Н., Лиознов Д.А., Шарапова М.А., Певцов Д.Э., Тотолян А.А. Цитокины в плазме крови больных COVID-19 в острой фазе заболевания и фазе полного выздоровления // Медицинская иммунология. 2021. Т. 23, № 2. С. 311–326. [Arsentieva N.A., Liubimova N.E., Batsunov O.K., Korobova Z.R., Stanevich O.V., Lebedeva A.A., Vorobyov E.A., Vorobyova S.V., Kulikov A.N., Lioznov D.A., Sharapova M.A., Pevtcov D.E., Totolian A.A. Plasma cytokines in patients with COVID-19 during acute phase of the disease and following complete recovery. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2021, vol. 23, no. 2, pp. 311–326. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-PCI-2312Бацунов О.К., Арсентьева Н.А., Любимова Н.Е., Зыонг Д.Ч., Басина В.В., Эсауленко Е.В., Тотолян А.А. Оценка уровня цитокинов в плазме крови больных хроническим вирусным гепатитом В при различных стадиях фиброза печени // Инфекция и иммунитет. 2025. Т. 15, № 4. C. 703–718. [Batsunov O.K., Arsentieva N.A., Liubimova N.E., Duong D.T., Basina V.V., Esaulenko E.V., Totolian A.A. Blood plasma сytokine levels in patients with chronic viral hepatitis B stage-dependent liver fibrosis. Infektsiya i immunitet = Russian Journal of Infection and Immunity, 2025, vol. 15, no. 4, pp. 703–718. (In Russ.)] doi: 10.15789/2220-7619-BPC-17950Arsentieva N.A., Lyubimova N.E., Batsunov O.K., Korobova Z.R., Stanevich O.V., Lebedeva A.A., Dovgan A.P., Petrova N.V., Fomina D.S., Zinovyeva A.O., Lagutkina A.A., Kudryavtsev I.V., Totolian A.A. Plasma cytokines in acute and convalescent COVID-19 patients. Medical Immunology (Russia), 2021, vol. 23, no. 2, pp. 311–326. doi: 10.15789/1563-0625-PCI-2312Amsden H., Kourko O., Roth M., Gee K. Antiviral activities of interleukin-27: a partner for interferons? Front. Immunol., 2022, vol. 13: 902853. doi: 10.3389/fimmu.2022.902853Andres-Martin F., James C., Catalfamo M. IL-27 expression regulation and its effects on adaptive immunity against viruses. Front. Immunol., 2024, vol. 15: 1395921. doi: 10.3389/fimmu.2024.1395921Clement M., Marsden M., Stacey M.A., Abdul-Careem M.F., Foster P.S., Harcourt B.H., MacDonald A.S., Wilson M.S. Cytomegalovirus-specific IL-10-producing CD4+ T cells are governed by type-I IFN-induced IL-27 and promote virus persistence. PLoS Pathog., 2016, vol. 12, no. 11: e1006050. doi: 10.1371/journal.ppat.1006050Devergne O., Hummel M., Koeppen H., Le Gall I., Greenfield E.A., Punnonen J., Bouwelen F.V., Baum P., Capon D.J., Aruffo A., Biron C.A., Wysocka M., Trinchieri G., Kieff E. A novel interleukin-12 p40-related protein induced by latent Epstein–Barr virus infection in B lymphocytes. J. Virol., 1996, vol. 70, no. 2, pp. 1143–1153. doi: 10.1128/jvi.70.2.1143-1153.1996Fan J., Zhang Y.C., Zheng D.F., Zhao Y., Tan W.J., Yin D.D., Lu C., Li C.X., Shen H.Q., Liu Y.P., Cai Z.J., Jiang Y. IL-27 is elevated in sepsis with acute hepatic injury and promotes hepatic damage and inflammation in the CLP model. Cytokine, 2020, vol. 127: 154936. doi: 10.1016/j.cyto.2019.154936Forrester M.A., Robertson L., Bayoumi N., Ball S., Sallenave J.M. Human interleukin-27: wide individual variation in plasma levels and complex inter-relationships with interleukin-17A. Clin. Exp. Immunol., 2014, vol. 178, no. 2, pp. 373–383. doi: 10.1111/cei.12408Frank A.C., Zhang X., Katsounas A., Nelson M., Piatak M., Lifson J.D., Lane H.C., Imamichi T. Interleukin-27, an anti-HIV-1 cytokine, inhibits replication of hepatitis C virus. J. Interferon Cytokine Res., 2010, vol. 30, no. 6, pp. 427–431. doi: 10.1089/jir.2009.0093Hamdy H., Elhamammy R.H., Abdelmageed M., Wahid A. Impact of single nucleotide polymorphism of IL-27P28 rs153109 and IFITM3 rs12252 on susceptibility and severity of COVID-19 in Egyptian patients. Virol. J., 2025, vol. 22, no. 1: 66. doi: 10.1186/s12985-025-02668-zHanna W.J., Berrens Z., Langner T., Eltzschig H.K., Wynn J.L. Interleukin-27: a novel biomarker in predicting bacterial infection among the critically ill. Crit. Care, 2015, vol. 19: 378. doi: 10.1186/s13054-015-1095-2Hosokawa Y., Hosokawa I., Ozaki K., Matsuo T. IL-27 modulates chemokine production in TNF-α-stimulated human oral epithelial cells. Cell. Physiol. Biochem., 2017, vol. 43, no. 3, pp. 1198–1206. doi: 10.1159/000481760Jouhault Q., Cherqaoui B., Jobart-Malfait A., Naqvi A.R., Le Goff B., Pène J., Marion E., Bourgeois C., Müller S., Tailleux L., Fallahi-Sichani M. Interleukin 27 is a novel cytokine with anti-inflammatory effects against spondyloarthritis through the suppression of Th17 responses. Front. Immunol., 2023, vol. 13: 1072420. doi: 10.3389/fimmu.2022.1072420Klingler J., Lambert G.S., Bandres J.C., López R., Law T., Hernández A., Cárdenas O., Ward S., López-Varela G., Hernández M., Patel R. Immune profiles to distinguish hospitalized versus ambulatory COVID-19 cases in older patients. iScience, 2022, vol. 25: 105608. doi: 10.1016/j.isci.2022.105608Koltsova E.K., Kim G., Lloyd K.M. Interleukin-27 receptor limits atherosclerosis in Ldlr–/– mice. Circ. Res., 2012, vol. 111, no. 10, pp. 1274–1285. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.112.277525Korobova Z.R., Arsentieva N.A., Lyubimova N.E., Sergeev N.G., Sandu K.R., Totolian A.A. Cytokine profiling in SARS-CoV-2 genetic variants. Int. J. Mol. Sci., 2022, vol. 23: 14146. doi: 10.3390/ijms232214146Korobova Z.R., Arsentieva N.A., Santoni A., Totolian A.A. Role of IL-27 in COVID-19: a thin line between protection and disease promotion. Int. J. Mol. Sci., 2024, vol. 25, no. 14: 7953. doi: 10.3390/ijms25147953Kudryavtsev I.V., Arsentieva N.A., Korobova Z.R., Ivanov A.A., Petrov P.P., Lebedev M.M. Heterogenous CD8+ T cell maturation and ‘polarization’ in acute and convalescent COVID-19 patients. Viruses, 2022, vol. 14, no. 9: 1906. doi: 10.3390/v14091906Kumar P., Rajasekaran K., Nanbakhsh A., Patil P., Rivera E., Johnson E., Kumar U. IL-27 promotes NK cell effector functions via MAF-NRF2 pathway during influenza infection. Sci. Rep., 2019, vol. 9, no. 1: 4984. doi: 10.1038/s41598-019-41478-6Liu F.D., Kenngott E.E., Schröter M.F., Röhn T., Zoernig I., Arnold S.B., Beutner F., Stüve P. Timed action of IL-27 protects from immunopathology while preserving defense in influenza. PLoS Pathog., 2014, vol. 10, no. 5: e1004110. doi: 10.1371/journal.ppat.1004110Liu L., Cao Z., Chen J., Wang Y., Zhang Y., Li Y., Song Y. Influenza A virus induces interleukin-27 through cyclooxygenase-2 and protein kinase A signaling. J. Biol. Chem., 2012, vol. 287, no. 15, pp. 11899–11910. doi: 10.1074/jbc.M111.308064Martin E., Winter S., Garcin C., Brodeur H., Simonetta F., Miguel L., Reinhardt R., Hafler D.A., York M. Role of IL-27 in Epstein–Barr virus infection revealed by IL-27RA deficiency. Nature, 2024, vol. 628, pp. 620–629. doi: 10.1038/s41586-024-07213-6Mei Y., Lv Z., Xiong L., Cheng X., Ma J., Sun H., Jiang J. The dual role of IL-27 in CD4+ T cells. Mol. Immunol., 2021, vol. 138, pp. 172–180. doi: 10.1016/j.molimm.2021.08.00Naya A., Bouklouze A., Zaid Y., Naciri M., Bencheikh M., Lahmar A., Ouimeur N. Explanatory predictive model for COVID-19 severity risk employing machine learning, Shapley addition, and LIME. Sci. Rep., 2023, vol. 13: 1–19. doi: 10.1038/s41598-023-36489-3Petes C., Odoardi N., Plater S.M., Wright L., Polley S., Wilford P., Baylis M., Britton W., Greenwood N. IL-27 amplifies cytokine responses to Gram-negative bacterial products and Salmonella typhimurium infection. Sci. Rep., 2018, vol. 8: 13704. doi: 10.1038/s41598-018-32007-yPflanz S., Timans J.C., Cheung J., Rosales R., Kanzler H., Gilbert J., Hibbert L., Churakova T., Travis M., Vaisberg E., Blumenschein W., Mattson J.D., Wagner J., To W., Zurawski S., McClure R., de Waal Malefyt R., Rennick D., Wagner R., Gorman D.M., Bazan J.F., Kastelein R.A. IL-27, a heterodimeric cytokine composed of EBI3 and p28 protein, induces proliferation of naive CD4+ T cells. Immunity, 2002, vol. 16, no. 6, pp. 779–790. doi: 10.1016/S1074-7613(02)00324-2Poudyal D., Yang J., Chen Q., Li L., Zhou X., Xu G., Chen J., Zhao Y. IL-27 posttranslationally regulates Y-box binding protein-1 to inhibit HIV-1 replication in human CD4+ T cells. AIDS, 2019, vol. 33, no. 12, pp. 1819–1830. doi: 10.1097/QAD.0000000000002288Ramamurthy N., Boninsegna S., Adams R., Khatri M., Liotta L., Gilmour J., Klenerman P., Towers G., Borrow P. Impact of IL-27 on hepatocyte antiviral gene expression and function. Wellcome Open Res., 2016, vol. 1: 17. doi: 10.12688/wellcomeopenres.9917.1Robinson K.M., Lee B., Scheller E.V., Mandalapu S., Enelow R.I., Denney L., Phillips N., Osterholzer J.J., Curtis J.L., Toews G.B., Stowe J., Paine R., Moore B.B. The role of IL-27 in susceptibility to post-influenza Staphylococcus aureus pneumonia. Respir. Res., 2015, vol. 16: 10. doi: 10.1186/s12931-015-0168-8Seman B.G., Vance J.K., Rawson T.W., Kastenmüller W., Gerner M.Y., Sedivy J., Jaye A.C., Cowley L.A., Hayes J.E. Elevated levels of interleukin-27 in early life compromise protective immunity in a mouse model of Gram-negative neonatal sepsis. Infect. Immun., 2020, vol. 88, no. 3: e00828-19. doi: 10.1128/IAI.00828-19Qian S., Zhang X., Zheng X., Zhou Y., Li F., Wang L., Liu X., Chen Y., Xiong Z., Zhang N. Development of interleukin-27 recombinant Lactococcus lactis and its efficacy in treating psoriasis and colitis in mice. Int. J. Biol. Macromol., 2024, vol. 282: 137113. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2024.137113Swaminathan S., Dai L., Lane H.C., Imamichi T. Evaluating the potential of IL-27 as a novel therapeutic agent in HIV-1 infection. Cytokine Growth Factor Rev., 2013, vol. 24, no. 6, pp. 571–577. doi: 10.1016/j.cytogfr.2013.07Valdés-López J.F., Urcuqui-Inchima S. Antiviral response and immunopathogenesis of interleukin 27 in COVID-19. Arch. Virol., 2023, vol. 168, pp. 1–19. doi: 10.1007/s00705-023-05772-7Wang H.L., Zhang H.Y., Zhai Z.L., Zhou X. The correlation between hepatitis B virus infection and IL-27. Biomed. Mater. Eng., 2012, vol. 22, no. 1–3, pp. 187–193. doi: 10.3233/BME-2012-0706Wang X., Liu X., Zhang Y., Huang X., Chen J., Zhao L., Chen Q. Interleukin (IL)-39 [IL-23p19/Epstein–Barr virus-induced 3 (Ebi3)] induces differentiation/expansion of neutrophils in lupus-prone mice. Clin. Exp. Immunol., 2016, vol. 186, no. 2, pp. 144–156. doi: 10.1111/cei.12840Wehrens E.J., Wong K.A., Gupta A., Sutherland A.P., Tran E., Figgett W., Loughhead S.M., La Gruta N.L., Purcell D.F. IL-27 regulates the number, function and cytotoxic program of antiviral CD4 T cells and promotes cytomegalovirus persistence. PLoS One, 2018, vol. 13, no. 7: e0201249. doi: 10.1371/journal.pone.0201249Yoshida H., Hunter C.A. The immunobiology of interleukin-27. Annu. Rev. Immunol., 2015, vol. 33, pp. 417–443. doi: 10.1146/annurev-immunol-032414-112134Zamani B., Najafizadeh M., Motedayyen H., ArefNezhad R. Predicting roles of IL-27 and IL-32 in determining the severity and outcome of COVID-19. Int. J. Immunopathol. Pharmacol., 2022, vol. 36: 03946320221145827. doi: 10.1177/03946320221145827Zhu C., Zhang R., Liu L., Xu X., Cai X., Zhu Y. Hepatitis B virus enhances interleukin-27 expression both in vivo and in vitro. Clin. Immunol., 2009, vol. 131, no. 1, pp. 92–97. doi: 10.1016/j.clim.2008.10.011