TSHR A亚单位蛋白诱导新生树鼩耐受预防Graves病及其机制

It is always the research focus in the field of immunology to induce antigen specific neonatal tolerance to prevent illness. As an autoimmune disease that human body produces corresponding antibody against self component TSHR, Graves’ disease still remains many problems to be resolved on its treatment up to now. On the basis of previously successful tolerance induction of neonatal mice against Graves’ disease, this study is to prepare and purify TSHR A subunit protein and identify its biological activity and immunogenicity, then to immune the neonatal female tree shrews which are high homology to rhesus with TSHR A subunit protein in different doses and immune routes, and to prepare the animal model of Graves’ disease in adults. Through the observation on the tolerance effect of induction, lasting time and safety, the study try to explore the best method to induce neonatal tolerance. By testing the banlance change of Th1/Th2/Th9/Th17/Th22/TfH/Treg, the quantity and functional alteration of Treg and dendritic cells, the roles of gene Aire, and sequencing analysis of TCR immune group, the project try to investigate the possible mechanism of formation and maintenance of neonatl tolerance.The results of the study will provide a reliable basis to prevent Graves’ disease by application of protein vaccination on human in the future, and will influence the prevention and treatment deeply on most autoimmune diseases.

诱导抗原特异性新生耐受预防疾病一直是免疫学领域的研究热点，Graves病为一种针对自身成分促甲状腺素受体(TSHR)产生抗体的自身免疫性疾病，目前尚缺乏理想的治疗方法。本研究在前期Ad-TSHR289成功诱导新生小鼠耐受预防Graves病基础上，制备纯化TSHR A亚单位蛋白，鉴定其生物活性及免疫原性。将TSHR A亚单位蛋白以不同剂量不同方式免疫和恒河猴同源性极高的新生雌性树鼩，成年后制备Graves病模型，观察耐受诱导效果，持续时间及安全性问题，探索诱导新生耐受最佳途径，通过检测Th1/Th2/Th9/Th17/Th22/TfH/Treg平衡转换，Treg和树突状细胞数量功能改变，Aire基因作用，并进行TCR 免疫组库测序分析，以揭示形成和维持新生耐受可能机制。该研究结果将为蛋白疫苗未来用于人类Graves病预防提供可靠依据，并对所有自身免疫性疾病的防治有深远意义。

Graves病（GD）为一种针对自身成分促甲状腺素受体(TSHR)产生抗体的自身免疫性疾病，目前尚缺乏理想的治疗方法。前期已经通过表达TSHR A亚单位的重组腺病毒（A-sub-Ad）预处理小鼠和恒河猴成功诱导新生免疫耐受预防成年GD发生。然而，鼠与人类有较大的基因组差异，研究结果难以类推到临床人类疾病的应用，恒河猴和人类同源性虽然极为相近，但由于其资源有限，又受伦理限制，而树鼩为一种新型实验动物，是灵长类的近亲，在很多方面可以代替恒河猴进行疾病机理及防治的研究。在此背景下，该项目以A-sub-Ad注射与人类同源性较高的树鼩，动态监测其体重、心率、TSH受体抗体滴度、甲状腺激素水平等指标变化，评估GD动物模型诱导效果，拟建立具有人类GD特征的疾病模型。此外，前期新生耐受的研究采用的是腺病毒载体，由于宿主针对腺病毒载体的免疫原性较强，重复注射的效果较差，而蛋白免疫可以避免这些缺点。因此，随后以树鼩GD模型为工具，利用基因工程技术提取高纯度 TSHRA亚单位蛋白，探索此抗原蛋白用于免疫耐受诱导的可行性及最佳方式，并通过多细胞因子分析、流式细胞术、TCR免疫组库测序等多种方法研究耐受建立及维持的可能机制。该研究结果显示：首次在国际上成功制备了树鼩GD模型，该模型能有效地模拟人类GD发生、发展过程。在这个模型中，不仅增生的甲状腺组织出现了淋巴细胞浸润，而且伴有眼病的特征。该模型为研究人类GD防治方法的研究及药物筛选提供了有效的实验工具。此外，国际上首次通过新生期口服高剂量抗原蛋白在树鼩上成功诱导了免疫耐受预防成年GD的发生，耐受的树鼩成年后进行模型的制备并不出现GD的相关指标和表现。同时，研究发现耐受的建立和维持与树突状细胞、Th细胞因子及T细胞受体库等变化有关。在树鼩成功诱导GD新生免疫耐受的研究再次为未来应用疫苗预防人类该病发生发展提供科学依据。随着全球GD发生率的逐年增加，该研究成果将会有着广阔的应用前景及重大的实践价值，未来有可能直接用于未来人类GD的预防。