新型白介素15亚型蛋白在自身免疫疾病中的作用及机制研究

IL-15在免疫系统中发挥重要调节作用，在自身免疫疾病中异常高表达。其水平升高能够促进炎性细胞因子分泌，抑制T细胞激活后凋亡，促进CD8+记忆性T细胞存活而导致自身免疫病。在自身免疫病动物模型中，利用特异性抗体抑制IL-15表达，能够起到对疾病的治疗作用。本课题组前期工作发现一种新型IL-15亚型蛋白，系免疫细胞在激活状态下经选择性剪切而形成。蛋白结构模拟及体外实验初步证明此亚型蛋白可能通过与受体的竞争性结合而抑制野生型IL-15的功能，发挥负向调节作用。拟通过体外细胞实验进一步明确新型IL-15亚型蛋白的抑制功能及机制；建立小鼠脑脊髓炎模型研究该蛋白在自身免疫疾病中所发挥的负向调控作用及其体内作用的细胞机制；应用临床多发性硬化症患者外周血标本，检测病人单核细胞是否缺失该种亚型蛋白的表达，研究此亚型蛋白对其激活状态的抑制作用，明确此IL-15亚型蛋白在自身免疫性疾病中的作用及临床应用前景。

本课题组前期工作发现一种新型IL-15 亚型蛋白，初步实验证明该亚型蛋白系免疫细胞在激活状态下经选择性剪切而形成，可能对野生型IL-15发挥负向调节功能。为了进一步明确新型IL-15亚型蛋白的抑制功能及机制，我们利用CTLL-2细胞及脾脏细胞增殖实验分别检测原核表达和真核表达的IL-15亚型的功能。实验结果证明：IL-15亚型蛋白能够显著降低野生型IL-15蛋白对CTLL-2细胞的增殖作用，并且这种抑制作用具有剂量依赖性；IL-15亚型蛋白可以显著降低LPS对小鼠脾脏细胞的刺激增殖作用；真核表达的IL-15亚型蛋白无法促进CTLL-2细胞的增殖。为了进一步探寻IL-15亚型发挥功能的可能的分子机制，本课题组成功构建了重组IL-15、IL-15亚型、IL-15Rα的checkmate哺乳动物双杂交系统，并在CHO细胞中有效表达。实验结果证明，在IL-15亚型存在的情况下，IL-15与IL-15Rα特异性结合产生的萤火虫荧光素酶明显减少，提示6号外显子缺失的IL-15亚型可以特异性的与IL-15Rα结合，并对IL-15与IL-15Rα的结合有明显的抑制作用。为了明确IL-15亚型蛋白在体内的功能活性及作用机制，本课题组进一步构建了小鼠脑脊髓炎模型，将小鼠分为三组，经尾静脉高压水流动力学分别注射Minicircle，Mincircle-IL-15野生型和Minicircle-IL-15亚型质粒，观察各组小鼠的发病率并评分，于免疫完成后14天，取小鼠的脊髓和脑，流式细胞仪检测分析脾脏中枢神经系统中各免疫细胞亚群的表达差异，HE组织学染色观察脊髓的炎症情况和神经元的髓鞘破坏程度。实验结果显示，IL-15亚型组小鼠EAE临床评分最低，IL-15亚型组小鼠的脾脏和脊髓中IFN-γ、IL-17A、TNF-α等炎性细胞因子的表达显著下调，脾脏中调节性T细胞的比例升高，巨噬细胞的比例降低，浸润到中枢神经系统中的巨噬细胞比例显著降低。以上实验结果证明，该新型IL-15亚型蛋白对野生型IL-15发挥负向调节功能，在小鼠EAE模型中发挥了显著的治疗作用，从而为临床治疗多发性硬化症等自身免疫性疾病提供了新的靶点和研究方向。