热休克蛋白在温热诱导皮肤免疫中的作用及调控研究

Previously, we observed clinically that human papilloma virus infected diseases could be cleared by hyperthermia-induced systemic immunity. To investigate the mechanism beneath the interesting phenomena, the hyperthermia is introduced to mouse skin tissue in vivo and different skin cells in vitro, in which differentially expressed heat shock proteins (HSP) and chaperons are identified by high through put HSP PCR array. Then effects of these HSP on Langerhans cell functions and related mechanisms at transcriptional and post transcriptional levels are investigated. This study could contribute to further understanding of the role of HSP and Langerhans cell in skin immune system, and accordingly, to establish artificially induced anti-tumor immune or vaccines, or to induce immune tolerance to treat allergic diseases and promote skin transplantation.

前期临床研究发现，一定温度范围的温热可以通过诱导机体建立抗病毒免疫而治愈多发、难治性人乳头瘤病毒（human papilloma virus，HPV）感染性疾病。热休克蛋白（heat shock protein，HSP）为一组应激反应性蛋白，一定条件下参与免疫应答反应的建立。本研究拟采用温热处理皮肤组织和不同皮肤细胞（正常及HPV感染状态），高通量检测多种热休克蛋白分子表达状态，并获取特异表达的热休克蛋白分子所结合的功能蛋白；进一步检测特异表达的热休克蛋白对皮肤朗格汉斯细胞免疫功能的影响及其转录和转录后水平调控机制，探索温热诱导（或抑制）机体免疫的机制。本研究将为基于温热的疫苗开发或建立人工诱导免疫治疗肿瘤提供实验依据。

温热疗法是目前一种极具临床应用潜力的治疗方法，被广泛应用于肿瘤的辅助治疗。本项目负责人所在课题组前期实验结果表明，局部温热疗法亦可有效治愈多种皮肤HPV感染性疾病，提示温热刺激很可能具有激发机体抗HPV免疫的作用。热休克蛋白作为一种急性时相反应蛋白，可被包括温热刺激在内的多种外界因素所激发，并发挥一系列细胞保护作用。同时，热休克蛋白也被证实可广泛参与到机体免疫反应之中，但其是否可介导局部温热的抗HPV免疫作用还不为人知。本项目组采用PCR芯片技术高通量检测了44℃温热刺激下皮肤角质形成细胞（KC）和朗格汉斯细胞（LC）热休克蛋白的变化情况，并且选择具有显著差异的DnaJA4(HSP40s家族)进行深入研究，探讨其在人角质形成细胞中发挥的系列作用。通过蛋白质谱，免疫共沉淀等检测技术，我们发现DnaJA4可广泛影响人角质形成细胞中多种HPV感染相关蛋白的表达水平，并且可与多种热休克蛋白相互作用，共同发挥生物学功能。进一步，我们探究了DnaJA4通过NF-kB信号通路对人角质形成细胞HaCaT生物学功能的具体影响，结果发现DnaJA4可在44℃温热刺激下可发挥一定的细胞保护作用，并可抑制细胞抗HPV感染相关细胞因子的表达水平，从而促进HPV感染角质形成细胞的存活和增殖。因此，DnaJA4可作为一种具有临床应用潜力的药物作用靶点，从而增加局部温热治疗皮肤HPV感染的有效率。