氧化应激启动黑素细胞免疫应答导致白癜风的分子机制研究

文献及我们的研究已明确白癜风属自身免疫性皮肤病，黑素细胞（MC）破坏主要系免疫损伤所致，但MC破坏及启动免疫应答的机制不清。我们发现：MC抗氧化酶如CAT、GST、MSRA等存在遗传多态性或功能障碍，Nrf2/ARE抗氧化通路功能缺陷，导致氧化应激时MC易受损伤。基于前期研究及文献，我们提出科学假说：在遗传背景下，患者MC抗氧化能力降低，活性氧簇（ROS）损伤MC，引起抗原暴露并启动自身免疫应答和持续杀伤，即氧化损伤是白癜风的始动因素，免疫应答则是疾病发展的主因。为证明该假说，我们拟从筛选MC自身抗原T细胞表位入手，构建人源化抗原/HLA-A*0201限制性表位TCR转基因动物模型，深入研究ROS对抗原暴露、表位修饰及扩展、免疫细胞活化的影响，阐明ROS启动特异性CTL杀伤MC的机制。结果有望明确氧化应激启动自身免疫这一关键事件，对阐明白癜风发病机制、指导白癜风治疗有重要意义。

本项目取得了以下几方面的重要成果：1.通过大样本鉴定超过2000例白癜风患者PBMC 的HLA限制性，发现在汉族人群中白癜风患者HLA-A*02:01等位基因型频率最高，为20.20%，显著高于正常人群。2.通过对比6条抗原肽段在高加索人群和汉族人群中的免疫源性，发现来自高加索人群的6条白癜风自身免疫抗原肽段，其中2条在中国汉族人群白癜风患者中具有显著的免疫反应性，证实不同种族人群中抗原反应性具有显著差异。3.通过软件对已知的3个白癜风抗原蛋白tyrosinase、gp100和Mart-1进行分析，预测可能的HLA-A0201限制性抗原九肽，并经过elispot筛选，成功获得6条可以引起白癜风患者淋巴细胞活化的CTL表位（P112：gp100556-564 QILKGGSGT、P41：tyrosinase482-490 AMVGAVLTA、P118：gp100583-591 QLIMPGQEA、P24：tyrosinase314-322 SSADVEFCL、P28：tyrosinase343-351 TLEGFASPL、P119：gp100585-593 TLEGFASPL）。4.进一步利用FCM、四聚体技术等并对这6条肽段进行功能学分析，成功鉴定出其中3条肽段是活化白癜风CD8+T细胞的关键肽段表位（P28：tyrosinase343-351、P112：gp100556-564 QILKGGSGT和P119：gp100585-593 TLEGFASPL）。5.ROS诱导白癜风黑素细胞凋亡及自身抗原的免疫呈递方面，发现ROS促进Gp100/Tyr降解为肽段，促进DC细胞的成熟。ROS诱导下的DC细胞加载肽段刺激CD4+T 和CD8+T细胞增殖。ROS通过内质网应激PERK通路激活并上调促进钙网织蛋白（CRT）表达于黑素细胞膜表面，而CRT膜外翻促进ROS诱导DC细胞成熟，促进CD8+T细胞的增殖和活化及诱导炎症细胞因子升高。以上成果明确了氧化应激增强或改变黑素细胞免疫原性、打破免疫耐受的具体分子机理，阐明了自身抗原特异性CTL 杀伤黑素细胞的关键启动机制。对于部分其它自身免疫性疾病的机制研究提供重要的理论参考，在实际应用方面也为系统认识临床现象以及明确防治策略开拓了新的思路。