系统性红斑狼疮中IL-21通过PI3K/Akt调控B细胞异常机制研究

Activated B cells need to down-regulate CXCR4 in order to migrate to light zone of germinal center(GC), which is an important mechanism to deplete auto-reactive B cells. IL-21 is a key regulator of GC. It can regulate PI3K/Akt signaling pathway, affecting the B cell proliferation, differentiation and apoptosis. Our previous study in systemic lupus erythematosus (SLE) patients found that the protein/mRNA levels of both IL-21R and PTEN (negative regulator of PI3K/Akt) were significantly down-regulated, and correlated with SLE disease activity; IL-21 down-regulation of CXCR4 and induction of PTEN expression were defective in SLE, and blocking the PI3K/Akt activation can down-regulate CXCR4 expression in B cells. These results suggest that defective IL-21 regulation of PI3K/Akt signaling in SLE patients affects B cells survival, chemotaxis, and their immune function. This project will clarify how IL-21-mediated PTEN/PI3K/Akt pathways affects CXCR4 expression and B cell proliferation, differentiation, apoptosis, and function, and its abnormalities in SLE, and explore if intervention of IL-21/ PI3K-Akt pathway can be a potential targeted therapy for SLE.

生发中心活化B细胞下调CXCR4进入明区接受筛选，是自身反应性B细胞清除的重要机制之一。IL-21是生发中心重要调节因子，可调控PI3K/Akt信号通路，影响B细胞增殖、分化和凋亡。我们前期研究在系统性红斑狼疮(SLE)患者中发现IL-21R和PTEN(PI3K/Akt负调因子)的蛋白/mRNA水平均明显下调，与SLE疾病活动相关；IL-21下调CXCR4和诱导PTEN表达均存在缺陷，而在B细胞中阻断PI3K/Akt活化可下调CXCR4表达。提示在SLE患者B细胞中IL-21调控PI3K/Akt信号存在缺陷，从而影响B细胞的存活、趋化和免疫功能。本项目将系统阐明IL-21如何通过介导PTEN/PI3K/Akt通路参与调控B细胞CXCR4表达和B细胞增殖、分化、凋亡及功能, 并明确其在SLE中的异常,探索干预IL-21/PI3K-Akt通路作为SLE新的免疫靶向治疗的可能。

系统性红斑狼疮是一种多系统受累的自身免疫性疾病。本研究旨在探讨SLE患者中IL-21的表达和功能异常，阐明IL-21调控B细胞相关信号通路和导致SLE自身免疫性B细胞产生过度活化增殖的机制。. 通过检测我们发现，在活动性 SLE 病人中，不成熟B细胞比例增加，且过度活化。同时，SLE患者外周血B细胞上的PTEN表达明显低于健康对照，并且PTEN的下降与疾病活动度与严重性呈明显负相关。在SLE患者B细胞中，IL-21不能像在正常人中一样，抑制CD40L+antiIgM介导的Akt的磷酸化，但是IL-21介导的STAT3的磷酸化反应未受到影响。在SLE患者中，IL-21单独刺激即可明显上调狼疮B细胞增殖细胞比例和mIgG的表达，且可单独诱导B细胞分化成为浆细胞。与健康人不同，SLE患者中，AID、Blimp1的表达水平在IL-2l、CD40L+aIgM、CD40L+aIgM+IL-21刺激后均大幅度上调，且单独的IL-21刺激使得B细胞免于凋亡。. 在正常而非狼疮的人群中，IL-21介导了PTEN表达进而抑制了anti-IgM和CD40-L介导的抑制Akt通路的磷酸化。然而，这种机制在狼疮患者中存在缺陷，这种缺陷体现在转录后水平上，因为IL-21介导了SLE B细胞中PTEN的mRNA表达，确没有在蛋白水平上体现出来。我们进一步验证了一些能够调节PTEN mRNA的候选micro-RNA，发现miR-7拮抗剂能够修正PTEN相关的异常。因此，miR-7可以作为狼疮干预治疗的新靶点。