结核感染人群中IL-22+ T细胞亚群的免疫学特征及其TCR-CDR3谱型分析

To further clarify the role of IL-22 producing T cells on the Mycobacterium tuberculosis (MTB) infection to human and the pulmonary trafficking of IL-22+ T cells, based on our previous related research on monkeys, we plan to identify the correlation between ratios of IL-22+T cells subgroups and MTB infection among tuberculosis (TB) patients, latent tuberculosis infection (LTBI) and healthy controls (HC). The immune properties of IL-22+T cells subgroups and their TCR-CDR3 polymorphism will be compared between T cells from PBMC and those from BAL, which come from the infection sites of lung, and to find the specific IL-22+ T cell clones related to MTB infection and determine their pulmonary trafficing. And we will verify our expected results about the specific IL-22+T cell clones according to the treatment course of TB patients, to find their role in tuberculosis processing. Our prospective results will give help to make novel TB diagnostic methods, tracking of tuberculosis processing, designing of novel TB vaccines and novel immunotherapeutic approaches.

为了进一步阐明产生IL-22的T细胞在结核菌感染人体过程中的作用及其向结核病感染部位肺部的迁移特点，我们将基于前期在灵长类动物的研究基础，拟招募结核菌不同感染状态的人群，即已经发病的结核病患者，潜伏结核感染者以及未被感染的健康对照，来分析人群中IL-22+T细胞各亚群的比例随结核菌感染状态不同而发生的变化；分析结核不同感染状态人群中IL-22+T细胞各亚群的免疫学特征及其TCR-CDR3区谱型分布，寻找与结核感染密切相关的IL-22+T细胞特异性克隆，通过比较感染部位样本（肺泡灌洗液）和外周血中IL-22+T细胞及其特异克隆的差异，探索后者在结核感染时向肺部迁移的机制。最后，我们将在结核病患者治疗的不同阶段验证T细胞特异性克隆的变化趋势，进一步阐述其与结核感染及结核病病程发展之间的关系。本研究预期成果将为结核病感染状态的诊断和发病进程的跟踪以及新型结核疫苗和免疫治疗策略的开发奠定基础。

本课题主要研究了活动性肺结核患者(ATB)、潜伏性结核感染者（LTBI）和健康对照（HC）等三类人群中，产生IL-22的T细胞亚群的免疫学特征，即研究分泌IL-22的CD4+、CD8+以及γδT细胞在结核不同感染状态下的比例变化及其结核特异性免疫学功能特征。发现分泌IL-22的T细胞的比例在三类人群中有差异，在TB和LTBI人群中，CD3IL-22细胞在PBMC中的比例低于健康对照人群，即结核感染将导致CD3IL-22细胞在PBMC中的比例减少。在结核特异抗原PPD和Vγ2Vδ2 T细胞特异抗原HMBPP刺激后，各组人群中表达IL-22的T细胞的反应也不一致。Vγ2Vδ2 T细胞特异性扩增后，膜表面表达IL-22的细胞数目，在TB病人中，高于健康人。.着重探讨了在膜表面表达IL-22的T细胞的抗结核免疫学特征，尤其是其对中性粒细胞neutrophil的杀菌功能的促进功能进行了探索。IL-22能够促进具有固有免疫特征的Vγ2Vδ2 T细胞分泌功能性细胞因子IFN-γ。表达膜表面IL-22 T细胞与吞噬BCG的中性粒细胞共培养之后， IFN-γR1、VDR、DEFB4A-1、TNF-α、CAMP、HNP-1的mRNA含量均升高，推测表达膜表面IL-22 T细胞能促进中性粒细胞杀菌可能与这些基因表达有关。.探索了IL-22与结核感染相关的SNP以及相关信号通路STAT3在抗结核免疫中的特征。我们探索了IL-22基因的多态性在结核病人和健康人之间的差异，发现IL22基因的SNP位点rs1179249在两组人群中基因型G/G-T/G vs T/T具有统计学差异，P<0.05。另外，我们分析发现IL-22相关的作用与STAT3信号通路有关。 STAT3信号通路与结核病的感染密切相关。在BCG感染人肺上皮细胞A549以及小鼠的巨噬细胞RAW264.7，STAT3的表达量显著降低。.本研究证实了膜表面表达IL-22的T细胞的抗结核效应功能，为结核病感染状态的诊断和发病进程的跟踪以及新型结核疫苗和免疫治疗策略的开发提供了靶点。.