炎性复合体对移植物抗宿主病调控作用的研究

Graft-versus-host disease (GVHD) ，which is the most sever complication of allo-genetic hematopoietic stem cells transplantation，is a kind of inflammatory immunologic pathology. Current strategies of ameliorating GVHD are focus on inhibiting immune cells,while past research revealed that inhibiting immune cells can ameliorate GVHD, however, up-to-date, GVHD is still clinical challenge. Therefore, there is an urgent need to to find novel mechanism and develop new GVHD prevention and treatment strategies. Inflammasome is a newly identified inflammatory associating complex, which is a key moderator of preinflammatory cytokines in inflammatory response. Inflammasome has been approved a vital moderator in natural immunity, but the role of inflammasome is rare documented. Previous studies of our group indicated that the levels of activated inflamasome are positive correlation to the severity of GVHD. Thus, we advanced the hypothesis: "inflammasome is a important moderator of GVHD". Our group will establish 3 different GVHD models to explore the role and mechanism of inflammasome in GVHD pathogenesis. If succeed, the data will further elucidate the mechanism of GVHD pathogenesis, and will provide new strategies for prevention and treatment of GVHD.

移植物抗宿主病（GVHD）是异基因造血干细胞移植的主要并发症，是一种免疫炎性损伤。以往的防治策略研究主要从抑制免疫细胞的角度进行探索，发现阻断免疫应答可在一定程度上减轻GVHD，但各脏器仍可有明显损伤。因此，亟待拓展GVHD研究的新领域。新近发现炎性复合体是炎症损伤中炎性因子的重要调控分子，具有调节天然免疫应答的作用，但在GVHD的研究中鲜有报道。我们的前期研究发现，炎性复合体的活性与GVHD的严重程度密切相关，在此基础上，我们提出"炎性复合体是GVHD严重程度的调节体"的假说。并拟建立三种GVHD模型，从整体、细胞及分子层面探索炎性复合体在GVHD中的作用及其机理。若获成功，则为深入了解GVHD的发生机理开辟新视角，为GVHD的防治提供新思路。

移植物抗宿主病（GVHD）是异基因造血干细胞移植的主要并发症，是一种免疫炎性损伤。炎性复合体是炎症损伤中炎性因子的重要调控分子，具有调节天然免疫应答的作用，但在 GVHD 研究中鲜有报道。按照课题计划，本研究完成了以下工作。1. NLRP3炎性复合体的激活与GVHD严重程度密切相关。○1在aGVHD小鼠肝脏中，移植后第15天浸润炎性细胞数目最多，炎性因子IL-1β、IL-18表达量最高，caspase-1活化形式P20表达最多，NLRP3升高最明显。○2炎性复合体存在组织差异性。在aGVHD小鼠中，肝脏以NLRP3高表达为特征；而十二指肠中NLRP3、NLRP6与鼠GVHD严重程度呈正相关，空肠中NLRP2、NLRP4、NLRC3、NAIP、APAF-1与小鼠GVHD严重程度呈正相关，而回肠和结肠中未检测到与之有明显关联的炎性复合体。2. 阻断NLRP3炎性复合体通路的激活或效应途径，可有效保护GVHD。○1给予移植小鼠注射caspase-1的阻断剂A-Y-c，小鼠骨髓中IL-1β水平显著降低，巨噬细胞和中性粒细胞减少，巨核细胞数量增多并伴有外周血小板数量升高。○2给予移植小鼠注射NLRP3选择性抑制剂BAY 11-7082，可降低caspase-1活性，降低IL-1β 和 IL-18表达量，减少巨噬细胞和中性粒细胞的浸润，改善肝脏功能。3. 阻断内源性危险信号分子，可降低NLRP3炎性复合体介导的GVHD严重程度。○1内源性危险信号分子ATP水平与GVHD严重程度呈正相关，在移植后第14天表达量最高；而HMGB1水平在移植后随着时间迁移而增高。○2高剂量P2X7R抑制剂BBG在移植早期注射到小鼠体内，可降低IL-1β、IL-18、caspase-1、NLRP3、P2X7、ALT等水平，减少炎性细胞的浸润，改善肝脏功能。另外，在此研究中，课题组以GVHD 为中心，进一步探索了CTLA4在急性GVHD发病中的作用。以炎性复合体为中心，开展以下工作：1. 炎性复合体参与骨髓的造血重建。2. 炎性复合体参与ITP的发生发展。研究意义：本研究从整体、细胞及分子层面探索了NLRP3炎性复合体在造血干细胞移植中的作用，课题的顺利完成为深入了解GVHD的发生机理开辟了新视角，也为GVHD的防治提供了新思路。同时，也初步证实在血液系统的一些疾病中，炎性复合体也是不可忽视的影响因素。