早期靶向干预NLRP3炎症小体活化通路调节IL-33的活性减轻急性移植物抗宿主病

Tissue damage caused by conditioning regimen activates NLRP3 inflammasometo release pro-inflammatory cytokinesIL-1β and IL-18 and initiateaGVHD. But, Blocking IL-1β or IL-18 does not reliably abrogateaGVHD.We propose a pathway that NLRP3 inflammasome modulates aGVHDthrough inactivation of IL-33. Using allo-HSCT model either with NLRP3/IL-33 deficient mouse or blocking agents in NLRP3 activation pathway, this project will systemicallyvalidate the hypothesis that early intervene of NLRP3 will elevate IL-33, which, in turn alleviate aGVHD through Th2 polarization and increase of ST2L+Treg/ MDSC.

预处理相关的组织损伤激活NLRP3炎症小体产生IL-1β和IL-18启动aGVHD炎症反应，但是阻断IL-1β和IL-18对控制aGVHD并不确切；我们提出了一个NLRP3炎症小体通过降解IL-33而调节aGVHD的新途径。利用NLRP3和IL-33缺陷小鼠移植模型以及NLRP3活化通路上的抑制剂证实：早期干预NLRP3炎症小体，提高IL-33活性，从而通过促进Th2极化，增加ST2L+的Treg细胞和循环MDSC细胞减轻aGVHD，为靶向治疗aGVHD提供依据。

急性移植物抗宿主病仍然是allo-HSCT后最主要的危及患者生命的并发症，也是患者移植后早期死亡的重要原因之一。NLRP3炎症小体在固有免疫激活过程中具有重要作用，可能介导了移植后aGVHD的发病。为此，本研究通过回顾临床数据，构建动物模型，初步探索NLRP3/IL-1β通路在aGVHD过程中的可能机制，并对NLRP3抑制剂MCC950治疗aGVHD的效果进行了初步探索。结果显示，接受异基因造血干细胞移植后出现aGVHD的患者血浆中IL-1β和IL-18的浓度较没有出现aGVHD的患者更高，且其浓度与患者的预后相关，血浆高浓度IL-1β和IL-18的患者总体生存和无事件生存较低浓度患者更差，此外患者外周血单个核细胞中NLRP3表达明显升高，且与IL-1β的表达存在正相关关系。在急性移植物抗宿主病小鼠模型中，在接受预处理和出现aGVHD小鼠中NLRP3/IL-1β通路各分子表达升高，巨噬细胞浸润程度增强。敲除受鼠NLRP3基因可显著改善aGVHD小鼠的生存和aGVHD表现，减轻靶器官的损伤，减少了aGVHD相关炎症细胞因子的表达。此外敲除NLRP3下调了Th1/Th17的转录因子水平，抑制T细胞向Th1/Th17的分化，巨噬细胞及树突状细胞浸润程度减轻。通过转录组测序分析NLRP3 KO小鼠和野生型小鼠的差异基因，并通过KEGG进行富集分析后发现，敲除NLRP3显著下调了趋化因子-趋化因子受体通路中CCL家族和CXCL家族各趋化因子的表达。最后，接受MCC950治疗的小鼠生存和aGVHD程度得到改善，NLRP3/IL-1β通路各分子以及Th1/Th17转录因子表达下调，CCL和CXCL家族趋化因子表达下调。MCC950在显示出明显的治疗效应同时进一步验证了NLRP3在aGVHD的作用及其机制。综上所述，NLRP3/IL-1β通路通过激活固有免疫细胞，促进IL-1β和IL-18的释放，一方面通过局部刺激上皮细胞和其他免疫细胞分泌CCL和CXCL家族多种趋化因子，趋化Th1，Th17，CD8+T细胞和更多的炎性单核巨噬细胞到靶器官，另一方面通过上调Th1和Th17转录因子表达促进T细胞亚群向Th1/Th17方向分化，进而释放更多的促炎细胞因子从而加重了aGVHD的级联瀑布级炎症反应。通过NLRP3炎症小体的选择性抑制剂MCC950可以抑制NLRP3/IL-1β通路而减轻小