皮肤Treg细胞在白癜风发病中的作用及表观遗传调控机制研究

Vitiligo is characterized by epidermal melanocytes (MCs) loss due to regulatory T cells (Tregs)-mediated over activation of cytotoxic T lymphocytes (CTLs), but the molecular pathogenesis of skin Tregs remains largely unknown. We recently identified vitiligo-specific changes in some key genes including CCL22 that regulates the skin infiltration of Tregs, FOXP3 and IL-2RA that control the function of Tregs, as well as Jag-1 that mediates melanocyte regeneration by DNA methylation screening. And these epigenetics modifications lead to an impaired function of skin Tregs, which result in CTLs over activation, MCs autoimmune destruction and impaired MCs regeneration. Based on our latest findings and recent advancement in Tregs epigenetics, we hypothesize that DNA and/or histone methylation of specific genes in vitiligo skin will cause the migration and function defects of skin Tregs, and consequently leads to CTLs over activation, MCs destruction and MCs regeneration impairment. To test this hypothesis, we plan to identify the immune phenotype and epigenetics modifications of skin Tregs by analysis of patient-derived samples and mouse models, and then clarify the specific immune features in skin tissues and the elaborated mechanism of how epigenetic modification regulates Tregs functions in vitiligo. Our research will have important implications for rational clinical options.

调节性T细胞（Treg）功能缺陷导致毒性杀伤性T细胞（CTL）过度活化，是白癜风黑素细胞（MC）损伤的关键原因，但皮肤Treg在白癜风发病中的作用及调控机制均不清楚。我们最近发现白癜风皮肤组织中调控Treg迁移、抑制功能的关键基因CCL22、FOXP3、IL-2RA，以及调控Treg促MC再生功能的Jag-1甲基化水平升高，并初步证实上述异常表观修饰引起Treg功能受损，导致CTL过度活化、MC免疫损伤且再生障碍。基于前期研究及文献，我们提出科学假说：白癜风皮肤微环境及Treg细胞内特定基因甲基化改变，导致Treg皮肤迁移、免疫抑制及促MC再生功能障碍，介导白癜风发病。为证明该假说，我们拟结合临床样本及白癜风动物模型，系统鉴定皮肤Treg表型及特异表观修饰变化，揭示皮肤Treg区域免疫特性，阐明其在白癜风发病中的作用及表观遗传调控机制，结果有望发现白癜风靶向Treg的表观遗传干预治疗策略。

调节性T细胞（Treg）功能缺陷导致毒性杀伤性T细胞过度活化，是白癜风黑素细胞损伤的关键原因，但Treg在白癜风发病中的作用及调控机制均不清楚。本项目拟鉴定白癜风患者皮肤及外周血Treg免疫表型及特异表观修饰变化，揭示Treg细胞的区域免疫特性，并阐明其在白癜风发病中的作用。我们发现：（1）相较于健康对照和稳定期白癜风患者，急性活动期白癜风患者外周血中Treg细胞比例下降，且免疫抑制分子包括CTLA4、IL-10、TGF-β表达降低，免疫抑制功能降低。白癜风患者皮损周Treg细胞占CD4+T细胞比例低于正常组织，皮肤Treg细胞的关键免疫抑制分子、转录因子（如IL-10、CTLA4、VISTA、AHR等）的表达，以及具有促进干细胞分化潜能的JAG-1表达亦降低。（2） 我们对Treg细胞进行全基因组DNA甲基化测序和转录组分析，发现白癜风患者和健康对照皮肤和外周血Treg细胞的基因表达和DNA甲基化修饰存在显著差异。更重要的是，与外周血Treg细胞相比，白癜风患者皮肤Treg细胞具有特定的DNA甲基化谱，证实了白癜风患者皮肤Treg细胞的区域免疫特性。（3）我们发现白癜风患者外周血及皮肤中均存在Th1样Treg细胞（T-bet+IFN-γ+Treg）。相较于正常Treg细胞，这类细胞的免疫抑制功能更低，但向白癜风皮肤炎症微环境迁移能力更强（表达免疫抑制分子IL-10和CTLA-4更低，但Th1型趋化因子受体CXCR3和CXCR6表达升高）。更有趣的是，急性活动期白癜风患者血清可诱导健康人正常Treg细胞向Th1样表型转换，同时伴随免疫抑制功能降低，初步证实白癜风炎症微环境可促进Treg细胞向Th1转化，进而抑制其功能。（4）我们建立了两种小鼠白癜风模型，一种是接种B16F10黑色素瘤，经CD4抗体短暂抑制Treg细胞和手术清除肿瘤，另一种是过继转移PMEL CD8+T细胞。在诱导白癜风后，免疫荧光全皮染色观察到小鼠尾部表皮CD8+ T细胞浸润逐渐增加，黑色素细胞减少，同时小鼠尾部出现脱色现象。利用这两种动物模型可进一步研究Treg细胞在白癜风发病中的作用及其表观遗传调控机制。我们的研究明确了Treg细胞的区域免疫特性及其在白癜风发病中的作用，靶向调控Th1样Treg细胞可能具有白癜风治疗潜能。