阻断IL-7/IL-7R信号通路治疗类风关细胞与分子机制研究

In previous study, it was observed that plasma IL-7 levels were significantly decreased in anti-TNFa responding rheumatoid arthritis patients, whereas levels of IL-7 were not reduced in non-responders. It suggests that there are two mechanisms of IL-7 in RA pathology: TNFa-dependent and TNFa-independent pathway. It suggests that IL-7 and IL-7 receptor may be important therapeutic targets in anti-TNFa non-responders. But, up to now, the therapeutic targets have not been completely elucidated. Therefore, the project we apply for this time is about cell and molecular mechanism study on rheumatoid arthritis by IL-7 antibody and IL-7R antibody therapy through in vivo (collagen-induced arthritis model) and in vitro (specimens from rheumatoid arthritis patients) experiments. The innovation point is that we firstly explore the cell and molecular mechanism of IL-7/IL-7R signalling pathway in the matter of key links in RA pathology (including pathogenic Th1 and Th17 cell subsets, macrophage M1 and inflammatory factors). It will contribute to elucidate new mechanisms, provide new therapeutic targets and treatment perscription for rheumatoid arthritis.

前期研究发现，对TNFa抗体治疗有效的类风关患者，血浆中IL-7含量显著降低；对TNFa抗体治疗无效的类风关患者，血浆IL-7含量变化不明显，此现象提示IL-7在类风关发病中可能存在两种机制，即TNFa依赖和TNFa非依赖途径，IL-7或IL-7R可能是TNFa抗体治疗无效类风关患者的重要治疗靶点。但目前国内外免疫学家尚未对该治疗靶点做深入系统的研究。因此，本课题拟应用IL-7抗体和IL-7R抗体对IL-7/IL-7R信号通路进行阻断，通过体内（胶原诱导的关节炎模型）和体外（类风关标本）实验研究其治疗类风关的细胞和分子机制。创新点在于首次系统性探索阻断IL-7/IL-7R信号通路影响类风关发病机制中重要环节（包括致病性Th1和Th17细胞亚群、M1型巨噬细胞和炎症因子）的细胞和分子作用机理，研究结果将阐明类风关发病新机制，并为寻找类风关免疫干预新方案和新靶点提供理论和实验基础。

本课题应用IL-7Ra抗体阻断IL-7/IL-7R信号通路，从CD4+T细胞亚群格局、巨噬细胞亚型转化、破骨细胞形成与功能、炎症因子调控等方面阐述IL-7Ra抗体治疗胶原诱导性关节炎（CIA）小鼠的作用及机制；并研究IL-7Ra基因多态性对RA的易感性和IL-7对炎症因子的调控，为寻找类风湿性关节炎（RA）免疫干预新靶点提供理论和实验基础。前期研究发现，RA患者血浆中IL-7浓度，及外周血CD4+T细胞表面IL-7Ra表达增高，为研究阻断IL-7/IL-7R信号通路治疗RA提供可行性；IL-7Ra不表达在调节性T细胞表面，阻断IL-7Ra不会直接影响调节性T细胞功能，因此本课题选择IL-7Ra为靶点，采用IL-7Ra抗体阻断IL-7/IL-7R信号通路，研究IL-7Ra抗体治疗CIA小鼠的细胞和分子机制。.研究发现：① IL-7Ra抗体治疗缓解CIA小鼠的临床症状，减轻骨和软骨破坏；② IL-7Ra抗体治疗影响CIA小鼠CD4+T细胞增殖、分化、凋亡和迁移；③ IL-7Ra抗体治疗抑制CIA小鼠巨噬细胞表面趋化因子受体表达，降低巨噬细胞分泌细胞因子的能力；④ IL-7Ra抗体治疗通过抑制破骨细胞形成降低破骨细胞功能从而缓解CIA小鼠临床症状；⑤ IL-7对破骨细胞有双重作用，首次阐明IL-7抑制破骨细胞形成通过STAT5途径；⑥ IL-7直接促进Th1细胞分化；IL-7可能通过促进单核细胞TNF-a等细胞因子的分泌，从而促进Th17细胞的分化和增殖；⑦ 汉族人群中IL-7Ra基因rs6897932位点SNP与RA发病易感性无明显关联，但与RA患者血浆中的炎性细胞因子水平密切相关。.本课题首次系统性阐明阻断IL-7/IL-7R信号治疗RA的细胞和分子机制，明确IL-7Ra是RA治疗的关键靶点，并阐明中国汉族人群IL-7Ra基因rs6897932位点SNP中CC型RA患者血浆中的炎性细胞因子水平明显升高；并首次提出IL-7对破骨细胞具有双重作用。研究结果提示以IL-7Ra为靶点，研发针对该靶点的阻断性抗体对RA治疗具有良好的临床应用前景。