调控ILC2诱导类风湿关节炎缓解的作用及机制研究

Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic autoimmune disease characterized by persistent erosive synovitis. Current medicine for RA mainly consist of glucocorticoids and immunosuppressive agents but with low remission rate and substantial side effects. We have previously shown in Nat Commun that activation of Th2 lead to resolution of arthritis in mouse model, suggesting the therapeutic potential in interfering RA by regulating Th2 responses. ILC2 plays a crucial role in initiating and activating Th2 responses, but its role in RA is unclear. Recently we have found in pre-experiment that circulating ILC2 frequencies were significantly decreased in active RA patients, compared with inactive patients. In addition, administration of Neuromedin U (NMU) in vivo attenuated arthritis in mouse model by activation of ILC2, indicating that dysregulated ILC2 function play a critical role in the pathogenesis of RA. Based on these results, we would like to examine the association of ILC2 with RA disease activity, and to explore the effect of ILC2 deficiency as well as ILC2 activation via NMU-NMUR1 pathway on arthritis and underlying molecular mechanisms by case-control study, in vivo arthritis model and in vitro studies. It is expected to clarify the role of ILC2 in RA and offer a potential therapeutic strategy for clinic.

类风湿关节炎（RA）是以侵蚀性滑膜炎为特征的慢性自身免疫性疾病，目前治疗仍以激素和免疫抑制剂为主，缓解率低，不良反应多。我们前期研究发现，活化Th2可促进小鼠关节炎缓解（Nat Commun,2016），提示可通过调控Th2功能干预RA。ILC2在Th2型免疫反应启动和活化中发挥关键作用，但其在RA中的作用尚不明确。我们前期预实验结果发现，活动期RA患者外周血ILC2数量较缓解期患者明显降低。此外，我们利用神经介素U（NMU）体内激活ILC2使小鼠关节炎发病明显减轻，提示ILC2功能失调在RA发病中发挥重要作用。本项目拟在前期工作基础上，分别通过病例对照研究、动物模型和体外实验，明确ILC2与RA病情活动的相关性，解析ILC2缺乏以及通过NMU-NMUR1途径活化ILC2对小鼠关节炎发病的影响及分子机制。本项目的实施有助于阐明ILC2在RA发病中的作用，也为RA的治疗提供新的潜在干预策略。

类风湿关节炎（Rheumatoid arthritis，RA）是一种以累及外周关节为主、以慢性侵蚀性滑膜炎为特征的自身免疫性疾病。课题组前期研究发现，激活Th2 型免疫反应是诱导RA 缓解的重要途径。固有淋巴细胞（innate lymphoid cells, ILC）是新近发现的一种具有获得性免疫功能的天然免疫细胞。根据分泌细胞因子的不同，ILC 被分为三个亚群，其中ILC2以产生IL-4、IL-5、IL-9、IL-13 等Th2 细胞因子为特征。既往研究表明，ILC2 数量减少和功能失调是关节炎缓解受限的重要原因。因此，本项目通过病例对照研究和动物实验，明确ILC2与RA疾病活动的相关性，解析NMU-NMUR1途径活化ILC2对关节炎发病的影响及分子机制，深入探讨调控ILC2在诱导RA缓解中的作用。在病例对照研究中，我们检测了健康对照、活动期与缓解期RA 患者外周血ILC各亚群的比例和数量，发现RA患者外周血ILC各亚群存在比例失衡，ILC2比例和数量较健康对照减少，且与疾病活动度成负相关。在动物实验中，我们利用Neuromedin U（NMU），一种小分子神经肽，给予胶原诱导的关节炎（CIA）小鼠体内注射，发现与对照组相比，NMU注射的野生型小鼠关节炎发病和组织病理明显减轻，此效应在NMUR1缺陷的小鼠中消失。流式分析发现，NMU治疗的野生型CIA小鼠的关节中ILC2和嗜酸性粒细胞数量显著增高，而ILC1、ILC3、Treg等无明显改变。此外，NMU治疗的小鼠外周血IL-5水平显著升高。有趣的是，NMU缺陷的小鼠关节炎明显减轻。我们还完成了年龄相关B细胞（ABCs）在RA发病机制中的作用研究。我们发现，RA患者外周血ABCs数量较健康对照组升高，与疾病活动度成正比，且在关节液中的水平更高。将RA患者的ABCs与FLS体外共培养，上清液中IL-6和MMPs水平显著升高，其效应不依赖于细胞接触，加入阻断剂实验表明，ABCs来源的TNF-α介导了FLS活化。阻断ERK1/2和JAK-STAT1途径阻止了ABCs诱导的FLS活化，表明ABCs来源的TNF-α通过ERK1/2和JAK-STAT1途径诱导FLS活化促进滑膜炎进展。综上，本项目揭示了调控ILC2活化诱导关节炎缓解的作用，阐明了ABCs通过活化FLS促进关节炎进展的作用及分子机制。