Toll样受体5靶向的新型核分子探针制备及实时监测同种排斥的分子机理

Graft allorejection is the biggest barrier to successful organ transplantation in clinic. So, to search for high-specific target molecules to real-time imaging in vivo monitoring of allograft survival and to explore its mechanism is of the great theoretical and practical significance for early diagnosis and treatment of allorejection. It was reported that Toll likes receptor 5 (TLR5) was selective high expressed on regulatory T cells (Treg), and the activation of Treg can prolong graft survival. Our previous study showed that TLR5 activator - flagellin can promote the expression of TLR5 in allograft model. In this study, we will use Fab of TLR5 monoclonal antibody and recombinant flagellin amino-terminal fragment to prepare the TLR5-targeted radionuclide labeled probe, to study its biodistribution , imaging features and effect of anti-rejection drugs on the expression of TLR5 in the process of allograft rejection; Further, we will study the expression of TLR5 on CD4+ and CD8+T cells and effect of anti-rejection drugs respectively by adoptive CD4+/CD8+ immune method in allograft combined immunodeficient mice (SCID) during the process of allograft rejection. The purpose of this study was to clarify the TLR5 can be used as a molecular target for monitoring allograft rejection and its molecular mechanism.

移植排斥是器官移植成功的最大障碍。选择同种排斥中的高特异靶分子，利用高灵敏放射性示踪技术显像并探索其机理,对于在活体实时监测移植物生存状态，进行排斥早期诊断和治疗具有重要意义。新近报道调节性T细胞（Treg）选择性高表达Toll样受体5（TLR5），TregTLR5激活可延长同种移植物生存。本实验室前期研究表明TLR5激活剂-鞭毛蛋白和抗排斥药物雷帕霉素可促进同种移植物TLR5表达。本研究拟利用抗TLR5单抗Fab段及基因重组鞭毛蛋白氨基端片段，制备TLR5靶向的放射性核素标记探针，研究其在同种移植排斥过程中的分布规律和显像特征；研究抗排斥药物对同种移植排斥过程中TLR5表达的影响；利用联合免疫缺陷小鼠（SCID）同种移植模型过继免疫，分别研究同种排斥中CD4+和CD8+T细胞TLR5表达状况及相关因子变化及抗排斥药物的影响。本研究旨在阐明TLR5可作为监测同种移植排斥的分子靶点及机理。

选择同种排斥中的高特异靶分子，利用高灵敏放射性示踪技术显像并探索其机理,对于在活体实时监测移植物生存状态，进行移植排斥早期诊断和治疗具有重要意义。然而迄今为止，临床缺乏高特异性非侵入性监测同种移植排斥的分子靶点和探针。本研究利用放射性核素碘及锝标记，制备TLR5靶向的放射性核素标记探针，利用同种移植急性排斥模型，研究其在同种移植排斥过程中的分布规律和显像特征；研究抗排斥药物对同种移植排斥过程中TLR5表达的影响；利用联合免疫缺陷小鼠（SCID）同种移植模型过继免疫，分别研究同种排斥中CD4+和CD8+ T细胞TLR5表达与移植排斥相关性及抗排斥药物的影响。结果：1、研究证实急性排斥期同种移植物TLR5表达与急性排斥成正相关，基因重组鞭毛蛋白及其片段和免疫抑制药雷帕霉素可以促进移植物TLR5表达；2、成功制备抗TLR5单抗\Fab段及基因重组鞭毛蛋白氨基端片段；3、证实放射性核素碘131 和碘125 以及锝99m均可成功标记TLR5靶向分子，成功制备TLR5靶向的放射性核素标记探针；4、利用同种移植急性排斥模型，证实放射性核素碘131 和碘125 以及锝99m标记的TLR5靶向分子能够在体内清楚显示同种移植排斥过程，雷帕霉素体内应用可促进移植物局部TLR5 表达；5、利用联合免疫缺陷小鼠（SCID）同种移植模型过继免疫，分别研究同种排斥中CD4+和CD8+T细胞TLR5靶向监测同种移植排斥的作用，证明CD4+T细胞TLR5表达与同种移植排斥正相关；6、体内研究证实自噬有助于雷帕霉素诱导的同种耐受和TLR5表达，使移植受体向Th2方向逆转；研究证实抑制T细胞CDK9可促进移植物TLR5表达，利于移植物长期存活和免疫耐受的诱导，有助于TLR5靶向移植排斥监测。本研究结果为阐明TLR5可作为监测同种移植排斥的分子靶点及机理提供了重要的实验依据，展现了良好的应用前景。