SOCS1基因修飾的骨髓樹突狀細胞對同種移植排斥的治療作用及其機理.pdf

1、目前，器官移植已經(jīng)成為治療各種臟器終末期疾病的唯一、有效治療手段。許多患者通過移植同種異體器官獲得新生。然而，外來器官進入機體后不可避免地會激發(fā)受者的免疫系統(tǒng)，產(chǎn)生針對移植器官的免疫應(yīng)答以及排斥反應(yīng)。多種新型免疫抑制劑的臨床應(yīng)用，雖然降低了移植排斥反應(yīng)的發(fā)生率，但仍然存在兩大問題：其一，免疫抑制劑并不能完全抑制排斥反應(yīng)的發(fā)生；其二，長期應(yīng)用免疫抑制劑存在諸多不良反應(yīng)，包括藥物的毒性、過度抑制機體免疫力造成的感染及新生腫瘤等。因此，抑制同

2、種移植排斥反應(yīng)并誘導(dǎo)機體對供者抗原的特異性免疫耐受，使機體保持正常的免疫力以抵抗微生物等病原體感染及腫瘤的發(fā)生，是解決器官移植排斥反應(yīng)的最佳途徑，也是移植領(lǐng)域研究的熱點之一。
　　 樹突狀細胞(dendritic cells，DC)是一類功能強大，并且是唯一能夠激活初始T細胞的抗原提呈細胞，在識別和提呈抗原、啟動免疫應(yīng)答、誘導(dǎo)移植排斥反應(yīng)中起著重要的作用。然而，近年來的研究表明DC是一類異質(zhì)性細胞群體，具有不同的亞群和不同的功能

3、狀態(tài)，不但在增強免疫反應(yīng)上具有重要的作用，也具有抑制排斥反應(yīng)、誘導(dǎo)特異性免疫耐受的潛力。有研究表明，未成熟DC缺乏共刺激分子CD80(B7-1)和CD86(B7-2)的表達，體外能夠誘導(dǎo)同種抗原特異性的T細胞失能。然而，體內(nèi)未成熟DC存在著自然發(fā)育成熟的內(nèi)在機制，同時，器官移植術(shù)后受者體內(nèi)產(chǎn)生的多種介質(zhì)，如致炎性細胞因子、LPS等，均能促進DC分化成熟，使之擁有強大的免疫原性。因此，某些體外調(diào)控手段，如免疫抑制分子1,25-二羥維生素D

4、共培養(yǎng)或白細胞介素10(interleukin-10，IL-10)、轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)等基因修飾，可以使DC維持于穩(wěn)定的不成熟狀態(tài)，增強其耐受原性，是減輕移植排斥反應(yīng)、誘導(dǎo)特異性免疫耐受的重要途徑并具有潛在的臨床應(yīng)用價值。
　　 細胞因子信號抑制因子1(suppressor ofcytokine signaling1，SOCS1)作為負性調(diào)節(jié)細胞因子Janus激

5、酶-信號傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子(Janus kinase-signal transducer andactivator of transcription,JAK-STAT)信號途徑的蛋白而被發(fā)現(xiàn)，可以抑制γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)、IL-6、生長激素(growth hormone，GH)等細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)。新的研究顯示SOCS1對DC的成熟和功能具有重要的調(diào)控作用，源于SOCS1-/-小鼠的脾臟DC與正常DC相比，表達高

6、水平共刺激分子，對IL-4、IFN-γ刺激呈明顯高反應(yīng)，刺激B細胞的增殖作用更加強烈。負載抗原的SOCS1-/-DC和正常DC分別注射到同一只小鼠不同足墊，前者能夠激發(fā)小鼠足墊區(qū)域引流淋巴結(jié)更加強烈的Th1型反應(yīng)，該淋巴結(jié)分離的T細胞能夠產(chǎn)生更高水平的IFN-γ。SOCS1基因沉默的DC負載卵白蛋白(ovalbumin,OVA)后，體內(nèi)、外均能更有效地刺激OVA特異性T細胞的增殖反應(yīng)及細胞毒性作用。SOCS1基因沉默DC以及SOCS1-

7、/-DC具有更強的免疫刺激功能以及打破自身耐受的能力。鑒于SOCS1基因?qū)C發(fā)育及免疫功能的重要調(diào)控作用，我們設(shè)想采用基因轉(zhuǎn)染技術(shù)體外增加未成熟DC內(nèi)SOCS1基因的表達將會減緩或阻止DC的成熟過程，體內(nèi)回輸有利于減輕排斥反應(yīng)，并可能誘導(dǎo)穩(wěn)定、有效的供者特異性免疫耐受。
　　 本文通過體外培養(yǎng)、擴增并富集小鼠骨髓來源的DC，并借助復(fù)制缺陷型腺病毒載體將SOCS1基因轉(zhuǎn)入DC，研究SOCS1基因修飾的未成熟DC的表型及功能的變化

8、以及體外誘導(dǎo)同種抗原特異性T細胞低反應(yīng)性的作用和效果；通過建立小鼠同種異體異位心臟移植模型，觀察SOCS1基因修飾的未成熟DC體內(nèi)減輕排斥反應(yīng)、誘導(dǎo)心臟移植免疫耐受的效果，并探討了可能的機制。
　　 第一部分小鼠骨髓樹突狀細胞體外培養(yǎng)及SOCS1基因轉(zhuǎn)染。
　　 第二部分SOCS1基因修飾的樹突狀細胞的表型特征及體外免疫學(xué)功能分析。
　　 第三部分 SOCS1基因修飾的樹突狀細胞治療同種移植排斥的效果和免疫學(xué)機制

9、。
　　 結(jié)論：重組復(fù)制缺欠型腺病毒載體介導(dǎo)的SOCS1基因轉(zhuǎn)染可以明顯增加DC內(nèi)SOCS1表達，且病毒載體本身在轉(zhuǎn)染過程中對DC的影響較小。即使存在外源性刺激物時，SOCS1基因修飾的未成熟DC仍然能夠穩(wěn)定于未成熟狀態(tài)，表達低水平的MHC分子和共刺激分子，分泌高水平的免疫抑制性細胞因子IL-10，擁有較強抗原吞噬功能，較弱的抗原刺激能力，體外能夠誘導(dǎo)同種T細胞抗原特異性低反應(yīng)性。體內(nèi)免疫SOCS1基因修飾的未成熟DC，能夠抑制