NETs及其组分诱导ANCA产生及ANCA相关性小血管炎的机制研究

It has been clearly demonstrated that ANCA is pathogenic in AAV. The aetiology of ANCA production is still unknown. We have observed that ANCA and AAV has close relationship with chronic pulmonary infection（chronic bronchitis and bronchiectasis）. Neutrophils play important roles not only in the anti-bacterial infections but also in the auto-immune response. Neutrophil extracellular traps （NETs）and its components which include Myeloperoxidase(MPO),Protease 3(PR3), antibacterial peptide LL-37 et al. All of them are strong immunogenic factors. If NETs are released again and again in a long duration of repeated infections, these antigens will have great chances to expose and stimulate the autoimmune system. We have induced MPO-ANCA in remission stage of AAV and in chronic bronchitis rats. In this study we will further investigate in both patients with AAV and rats models with chronic bronchitis. To test the hypothesis that with the synergy effect of duration and quantity, the exposure of NETs and its components will induce self-reactive B lymphocytes to produce pathogenic ANCA. This wil be theoretical innovation.

抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)是ANCA相关性小血管炎(AAV)致病的关键因素，从源头研究ANCA的产生非常重要。临床上发现长期存在慢性肺部感染并不能简单归因于AAV导致的肺损伤，而有可能是导致ANCA形成的原因。长期反复感染刺激，多次激活中性粒细胞释放中性粒细胞细胞外罗网（NETs），既可以强力捕获病原菌，NETs中的组分MPO，PR3，LL-37还具有强免疫原性。我们已对静止期AAV患者外周血单个核细胞用LL-37和CPG-ODN（细菌DNA基序合成产物）刺激，成功诱导出MPO-ANCA；已建立慢性支气管炎大鼠模型，经NETs强化刺激后诱导出MPO-ANCA。推测NETs蓄积，其内成分长期暴露，刺激机体免疫系统，激发机体产生ANCA。本课题将进一步从AAV患者与慢性支气管炎大鼠模型两个方面围绕NETs特性及用NETs刺激，验证ANCA的产生及免疫学特性，为AAV发病机制提供理论创新。

AAV近年来发病率有升高的趋势。抗中性粒细胞胞浆抗体(ANCA)是ANCA相关性小血管炎致病的关键因素，从源头研究ANCA的产生非常重要。本研究发现ANCA和AAV与慢性肺部感染密切关系，慢性支气管炎和支气管扩张并不能简单归因于AAV导致的肺损伤，他们恰恰可能是导致ANCA形成的原因之一。中性粒细胞受到特定刺激后可激活胞浆中的肽酰基精氨酸脱亚胺酶4（PAD4），诱发中性粒细胞细胞外罗网（NETs）的释放。NETs中的主要组分髓过氧化物酶（MPO），蛋白酶3（PR3）等具有强免疫活性，是ANCA的主要靶点。我们分析了100例确诊为慢性支气管炎或支气管扩张（CB/B）的患者，发现在CB/B疾病活动期，NETS形成必需的关键酶PAD4和NETs中的标志性产物CitH3明显升高。即使在CB/B的缓解期，部分病人的血清PAD4水平也会高居不下，且升高的程度与疾病病程长短呈正相关，在CB/B病程大于10年以上的患者中突出呈现。这为长程慢性支气管炎/支气管扩张患者做为AAV的易感人群提供了证据，提示长程慢性支气管炎或支气管扩张可能是ANCA相关性血管炎的一个危险因素。且以肺部感染为主的感染是造成慢性肾功能衰竭阶段的ANCA相关性小血管炎复发的独立危险因素，需要针对上述因素进行预防。在动物实验中，我们成功建立慢性支气管炎大鼠模型，并在这一模型基础上，运用革兰氏阴性杆菌外毒素脂多（LPS）气管内多次注射模拟慢性支气管炎反复感染过程，在实验动物血清中最终发现了MPO-ANCA水平的明显升高，并在动物肺组织及肾脏组织中发现了NETs的蓄积。这些证据说明，慢性支气管炎患者长期反复感染可以引起NETs的释放，NETs的反复释放引起中性粒细胞胞浆抗体的抗原暴露蓄积，打破机体免疫耐受，引起ANCA产生。这些发现为ANCA相关性小血管炎的发病机制提供理论创新，发现了ANCA相关性小血管炎的易感模型，提示了ANCA相关性小血管炎的发病和复发危险因素，为ANCA相关性小血管炎的防治和治疗提供依据。