Trogocytosis诱导免疫耐受性调节性细胞的机理研究

Immune tolerance induction by using chimerism method alone was lower than our expected, if we could induce regulatory cells(Regs) through chimerism methods, subsequently induce tolerance by these chimeric Regs might improve the efficiency of tolerance induction. Recently, T lymphocytes were found to exchange part of the membrane and cell markers from dendritic cells(DC), then form a novel chimeric cells, it was called trogocytosis. By trogocytosis, Regs could obtain the specificity of donor antigens. We have demonstrated previously that tolerogenic CD8+Regs captured part of the plasmacytoid DCs(pDC) and formed the chimeric cells in vivo, by which mediated the long term survival of rat recipients. Here we hypothesize that, tolerogenic cells were generated by trogocytosis through the coculture of natural CD8+Regs and pDC in vitro, combining with donor antigen stimulation, adoptive these chimeric cells might induce immune tolerance. In this project, we will use rat heart transplant model and molecular methods, set up the protocol to induce chimeric cells in vitro, explore the mechanism of these cells and cell surface markers, finally we adoptive transfer these cells to induce tolerance in rat model, by such experiments we try to confirm our hypothesis and provides the novel insights to tolerance induction by Regs.

免疫嵌合理论诱导免疫耐受效果不理想,如能以免疫嵌合理论诱导调节性细胞(Regs),将提高免疫耐受诱导效率。最新研究发现T淋巴细胞和树突状细胞（DC）可以互相从对方获得部分细胞膜和表面标志，形成新的免疫嵌合细胞，此为Trogocytosis现象。通过该现象，Regs可以获得抗原特性。我们前期发现免疫耐受性CD8+Regs在体内与浆细胞源性DC（pDC）形成免疫嵌合细胞，介导移植物长期存活。据此推测，离体混合培养自然性CD8+Regs和pDC，结合供体抗原刺激，通过trogocytosis能够诱导免疫耐受嵌合细胞，过继传输该细胞可能是诱导免疫耐受的新途径。本课题拟通过大鼠心脏移植模型以及相关的分子生物学干预手段，建立离体诱导免疫嵌合Regs方案，阐明免疫嵌合细胞的表面标志及其分子信号调节机制，并过继传输该细胞诱导免疫耐受来验证上述假说。为开展Regs诱导免疫耐受提供理论和试验依据。

受国家自然科学基金资助，我们课题组得以对Trogocytosis诱导免疫耐受调节性细胞的机理进行研究。我们课题组利用混合淋巴细胞培养结合Trogocytosis研究方法，在体外成功观察到了trogocytosis现象。使用凋亡后的供体心脏浸润的单核细胞，结合Tregs和Pdc嵌合细胞诱导出了供体特异性的Tregs。对得到的细胞进行三周以上的扩增，在排除各种因素后，得到合适数量级的供体特异性的Tregs，对心脏移植后大鼠进行过继回输。单次回输诱导的treg，可见供体心脏在配合低剂量免疫抑制剂的情况下可以使心脏维持搏动。并且对该目的细胞（CD8+MHCII+的T细胞）在体外进行分析发现该类细胞表面的MHCII分子来自于供体的树突状细胞(DC）。通过活细胞染色和共聚焦显微镜观察发现trogocytosis是该类细胞产生的机制。.在体外混合淋巴细胞培养中，对目的细胞进行不同处理了解了目的细胞是通过IFNγ对下游细胞进行非接触抑制，但是体内单纯使用IFNγ阻断剂不能诱导大鼠心脏排斥，说明可能存在其他途径实现了免疫抑制功能。使用活细胞染色回输后可以在供心局部发现该类细胞富集。在激光共聚焦显微镜下可见trogocytosis细胞出现，用供者特异性的mhcii抗体染色可见该类细胞的MHCII属于供者来源。培养的合适数量级的细胞需要3-4周，数量级达不到预期，但我们使用低于预期倍数的细胞进行回输后，在配合低剂量的免疫抑制剂移植物能维持搏动。.希望在改进treg扩增方案后可以得到比较满意的细胞，进行更多的回输实验，虽然在小剂量的免疫抑制剂保驾护航的情况下能维持移植心搏动，但是减少免疫抑制剂用量对临床移植患者也是很有意义的，可以减少机会性感染、肿瘤复发或再发等，对于诱导供体特异性的免疫耐受有可能又近了一步。