miR-16靶向BTLA耗竭结核菌抗原记忆性T细胞的临床意义及机制研究

Recently, many researchers and we found mycobacterium tuberculosis (Mtb) antigen-specific memory T cells exhausted and functional weakening in patients with pulmonary tuberculosis but the mechanism is unknown. And, in our research, we also found BTLA may mediate Mtb antigen specific memory T cells development(published). Interestingly, our previous studies suggested that miR-16 may reduce BTLA expression by targeting 3’-UTR of BTLA gene. Therefore, we speculated that Mtb antigen may induce miR-16 expression to regulate BTLA-mediated TCR signaling pathway to interfere Mtb antigen-specific memory T cell development. To prove this hypothesis, we will follow-up 60 cases patients with active tuberculosis(60 healthy volunteers of control) to analyze the clinical significance of BTLA and miR-16 expression on Mtb antigen-specific memory T cell. In addition, Mtb antigen stimulation in vitro followed lentiviral transfection will be used to reveal the biological activity and function of memory T cells (and Jurkat cells), and also to reveal miR-16/BTLA/ZAP70 signaling pathway. This project may reveal a new mechanism in exhausting and functional weakening of Mtb antigen-specific memory T cell, and may lay a new foundation for TB pathogenesis, new vaccine improvement and new drug development.

近年来众多科研人员及申请者均发现肺结核患者体内存在结核菌抗原记忆性T细胞耗竭和功能弱化但机制不明。最近申请者却发现BTLA可能介导了该过程（已发表）且可能与胞内miR-16的异常表达有关（前期基础）。因此，申请者推测结核菌抗原激活T细胞胞内miR-16高表达后，靶向调控BTLA介导TCR信号通路影响记忆性T细胞发育。因此，本项目将跟踪收集60例肺结核患者（60例健康志愿者对照），采用流式细胞术分析结核菌抗原记忆性T细胞发育与BTLA，miR-16表达的关系及临床意义。采用体外刺激、慢病毒转染和靶点验证方法，分析记忆性T细胞（及Jurkat细胞）生物学活性、功能及miR-16/BTLA/ZAP70信号通路，从而揭示其机制。本项目的研究拟揭示一条新结核菌抗原记忆性T细胞耗竭机制，并为阐述结核病发病机制、新型疫苗改良开发及新型药物研制奠定基础。

本项目旨在揭示肺结核患者体内外周血单个核细胞功能弱化机制，尤其是miR-16靶向BTLA（又称CD272）耗竭结核菌抗原记忆性T细胞的临床意义及机制研究。该项目自2015年立项以来，各项研究按计划顺利进行。在研究过程中我们发现miR-16、B12和CD272异常表达与结核病发生密切相关，尤其是 miR-16可能通过靶向调节B12表达参与结核免疫过程，随后我们系统性的阐述了miR-16、B12和CD272在肺结核患者体内外周血单个核细胞中的功能。相关研究已申请发明专利2项，培养硕士研究生1名。此外，以上结果已整理英文论著投稿于J Transl Med杂志。此外，我们发现与N-PTB患者相比，LCS-PTB患者的单核细胞中IL-6，TNF-α产生，SOCS3 mRNA表达下调，而miR-196b-5p和STAT3 mRNA表达上调。进一步证实发现miR-196b-5p可以靶向SOCS3并激活STAT3信号通路，这可能有助于弱化巨噬细胞BCG摄取能力和IL-6、TNF-α的产生。相关研究发表在J Transl Med杂志（IF=4.197，二区）。在项目实施过程中，我们进一步联合广东省结核病控制中心试图从耐药结核菌角度探讨其对肺结核患者体内单个核细胞功能的影响。结果发现，PAS耐药菌株代谢信号通路异常，尤其是苯丙氨酸代谢通路异常活化，相关研究将发表在最新一期的Emerging Microbes & Infections杂志（IF=6.032，二区）。近年来大量研究已显示机体代谢物可通过靶向蛋白质和核酸分子调节机体单个核细胞功能，揭示不同耐药菌株对结核病患者单个核细胞功能的影响是我们接下来的研究重点。另外，在研究过程中，我们首次发现MAIT细胞异常表达与结核病发生密切相关，当机体感染结核菌后，MAIT细胞数量明显下降，并且分泌细胞因子的功能受到明显影响。该方向已培养硕士研究生1名，申请发明专利1项。本研究的完成将为阐明miRNA参与的外周血单个核细胞免疫调节机制奠定基础，并为进一步研究结核病的防治提供科学依据。