协同刺激分子PD-1发挥了重要的负性调控作用。研究发现PD-1上调性表达在类风湿性关节炎(RA)患者外周血和炎症组织的T细胞上,但PD-1+自身反应性T细胞"逃逸"负性信号的分子机制仍不清楚。PD-1有五种剪接异构体,本项目前期工作表明,其中一种异构体PD-1△ex3在RA中异常高水平表达。据此,本项目提出以下假说某些PD-1异构体可能是PD-1信号的"天然阻断剂"或"调节因子",从而干预该负性调控作用。为证实以上假说,本项目从分子、细胞、动物、RA患者外周血等层面研究以下内容(1)PD-1不同异构体的表达特性、与相关配体识别和结合作用及对T细胞激活和Th细胞分化的影响;(2)从遗传因素入手研究 PD-1遗传变异对PD-1异构体产生的调节机制及临床意义;(3)体内、外实验探讨PD-1不同异构体干预PD-1/PD-L信号途径的作用。从而为针对PD-1异构体为靶点的免疫治疗提供实验依据。
PD-1分子是T细胞活化的重要负性调控分子,也是自身免疫性疾病中的重要的治疗靶点。一系列动物疾病模型显示,PD-1分子和功能缺失可导致自身免疫性疾病的发生和发展,然而在人自身免疫性疾病不同阶段均存在表达PD-1分子的活化T细胞,这些T细胞似乎不受PD-1信号的负性调节,其确切的机制一直是亟待解决的问题。本项目通过动态、系统和不同水平分析,结合临床和动物实验探讨PD-1不同异构体在类风湿性关节炎免疫病理中作用及其对PD-1负性信号的干预和调控作用。除完成原计划研究内容,根据研究进展情况对共刺激分子B7-H3异构体对T细胞的调节作用及在RA免疫病理中的作用进行探讨。本项目研究创新性的发现(1)、PD-1有5种选择性剪切异构体,其中flPD-1编码全长型PD-1跨膜蛋白,PD-1Δex3编码可溶性PD-1分子。PD-1Δex3蛋白 (sPD-1)通过与PDL1、PDL2特异性结合阻断膜型PD-1/PD-L途径。PD-1Δex3蛋白可以促进T细胞增殖及Th1和Th17T细胞亚群分泌;(2)、RA患者的血清中存在过度表达的可溶性PD-1异构体(sPD-1),与患者的疾病活动度、自身抗体的产生以及治疗效果密切相关,提示sPD-1可被视作RA诊断和预后判断的新临床免疫指标。RA患者异常上调表达的sPD-1和炎性介质能够削弱或逆转PD-1负性信号对活化T细胞的负性调控,可能是介导RA自身免疫病理进展中的重要环节;(3)、炎性微环境(IFN-γ, TNF-α 和 IL-17A)和PD-1基因变异可能是RA患者PD-1异构体表达上调的调节因素;(4)、首次发现可溶性PD-1蛋白干预CIA小鼠模型可通过上调Th1/Th17T细胞亚群促进关节炎免疫病理进程,提示可溶性PD-1异构体作为干预靶点具有潜在应用价值。(5)、人B7-H3的2个异构体功能不同,自身免疫性疾病患者优势表达膜型B7-H3,低表达可溶性B7-H3,B7-H3阻断性抗体和B7-H3.Fc可缓解CIA病理进程。提示B7-H3异常表达可能参与了自身免疫性病理的调节。以上结果说明PD-1异构体的存在可能是造成自身反应性T细胞异常活化的重要因素。本项目为选择新的类风湿关节炎治疗靶点提供了实验依据,为RA的免疫治疗拓展新的途径。