Tet调控Foxp3+调节型T细胞免疫表型介导急性肾损伤转归的分子机制

Acute kidney injury (AKI) is a critical disease that might progress to chronic kidney disease (CKD), resulting in significant social burden. Previous studies confirmed that dysfunction of Foxp3+ regulatory T cells (Tregs) is a causative factor that causes persistent renal inflammation and poor AKI outcomes. However, the mechanisms regulating Tregs immunity in AKI remain unclear. The latest studies suggested that Tet mediates the transcription process of Foxp3, which is a key regulator of Tregs immunity. Our preliminary data show that: Tet agonists significantly improve the immunosuppression activity of mouse Tregs, leading to reduced kidney inflammatory injury and fibrosis. We thus suggest that Tet dysfunction in AKI might result in Tregs abnormality, leading to ongoing kidney inflammation and chronic fibrosis. In this study, we will investigate the mechanisms of Tet-mediated Tregs immunity in AKI-CKD by cell culture experiments, Tet knockout mouse models, Tregs adoptive transfer, and clinical study of AKI. Our study aims to reveal the mechanism of Tregs immunity that involves in kidney inflammation and fibrosis after AKI. Our findings may open a new way to the understanding of Tregs immunity in acute and chronic kidney disorders.

急性肾损伤（简称AKI）是临床常见的危重症，易于进展至慢性肾脏病（简称CKD），造成重大社会医疗负担。申请人既往研究证实：Foxp3+调节型T细胞（简称Tregs）功能紊乱是导致肾脏持续炎症损伤及AKI转归不良的关键致病因素。目前对于AKI中影响Tregs免疫表型的机制不清楚。最新研究提示Tet蛋白影响Tregs关键基因Foxp3的转录过程。我们的预实验结果证实：Tet激动剂能够显著提高AKI-CKD小鼠Tregs的免疫活性，减轻肾脏慢性炎症损伤及纤维化程度。我们推测：Tet介导的Tregs免疫活性是决定AKI转归的关键因素。为此，本课题将通过基因干预细胞实验、Tet基因敲除小鼠模型、Tregs移植实验及AKI临床研究，首次探讨Tet调控Tregs免疫表型在AKI转归的作用机制。本研究旨在阐明调控AKI炎症反应及其转归的新机制，为临床早期干预治疗开拓新思路，具有深远的科学意义和临床价值。

肾脏促炎及抗炎调控机制失衡是导致急性肾损伤（Acute kidney injury, AKI）转归不良的重要因素。包括肾脏固有细胞及循环免疫细胞在内的多种效应细胞参与AKI炎症损伤-修复过程。然而，对于AKI转归过程中不同免疫细胞间的相互作用机制仍未明确。申请人根据前期工作基础提出持续炎症损伤是导致AKI向慢性肾脏病（Chronic kidney disease, CKD）发展的重要因素。本课题提出假说：CKD过程中Tet蛋白合成及功能受累，其介导的DNA去甲基化作用降低，影响CD4+调节型T细胞（Regulatory T cells，Tregs）关键转录因子Foxp3的稳定表达，导致Tregs肾脏迁徙能力及免疫抑制活性受损，因此肾脏炎症效应细胞（巨噬细胞，效应型T细胞等）长期处于过度活化状态，最终导致肾脏持续炎症损伤及慢性纤维化加重。为此，本课题主要围绕“AKI-CKD的表观调控机制展开”。申请人先通过糖尿病肾病（Diabetic kidney disease, DKD）小鼠模型证实了外周血免疫细胞（PBMCs）的异常DNA甲基化参与肾脏慢性炎症反应过程，同时在临床上进一步证实mTOR通路调控基因异常DNA甲基化是调控免疫细胞参与肾脏慢性炎症反应的关键分子机制。在此基础上，申请人进一步探讨表观调控机制对CD3+CD4+T细胞免疫功能稳态的影响，通过DNA甲基化组学、mRNA测序等方法探讨不同疾病、药物治疗模型中mTOR通路调控基因异常激活的分子机制。研究证实，Tregs免疫表型的转化是决定CKD患者抗感染能力的关键。而mTOR通路上游调控基因的甲基化图谱是介导信号通路活性及Tregs生物学功能的重要因素，并且受到药物和疾病本身等多重因素的影响。通过本课题的一系列研究，申请人构建Tets敲除等多种肾损伤小鼠模型并完成了选择性DNA甲基化干预免疫细胞体内移植的动物实验，为进一步的临床细胞治疗提供了坚实的前期动物实验基础。在临床转化上，申请人完成了大样本AKI-CKD患者Tregs免疫表型图谱、全基因组DNA甲基化数据库以及mRNA测序等大数据库的构建，提出并验证了基于Tet蛋白活性、mTOR信号通路与CD4+T细胞标志物表达水平为基础的肾脏病患者免疫功能评价体系，以上成果具有重要的临床应用价值。