Vγ4+γδT细胞介导的免疫应答在肺慢性移植排斥中的作用及其机制和干预研究

Lung transplantation is the last and only treatment available for patients suffering from end-stage pulmonary disease. Long-term outcomes after lung transplantation are markedly worse than for other solid organs with 5-year survival rates of only 50%, which hinders clinical application of lung transplantation compared to heart, liver and kidney transplantation. However, the cellular and molecular mechanisms of chronic rejection of lung transplantation are still unknown. In this proposal, we hypothesize that: low-level but chronic immune responses mediated by IL-17 producing cells are one of the key factors involved in lung transplant rejection; Vγ4+ γδT cells with high-level IL-17 expression initiate, maintain and regulate immune responses in the pulmonary microenvironment. In this study, we will establish unique orthotopic mouse lung transplant models in specific gene targeted mice, and use HE staining, fluorescence immunohistochemistry, flow cytometry, gene array, etc. to study lung transplantation biology. Results obtained from our research will uncover novel mechanisms that contribute to chronic lung transplant rejection, and provide new bases and pathways for effective clinical treatments after lung transplantation.

肺移植存活期较其他器官显著降低；因其排斥机制不明确，故无有效延长肺移植物存活的方法。研究报道肺免疫应答微环境中IL-17表达细胞介导的免疫应答是引发肺移植排斥的主要原因。根据γδT和Th17细胞研究进展，提出：①Th17细胞介导的自身免疫应答能力低下是引发肺慢性排斥，而不是缩短移植物存活期限的原因；②Vγ4+ γδT细胞不仅是诱导肺免疫应答微环境形成和维持上述微环境稳定的免疫细胞，也是促进肺移植排斥和肺组织损伤的重要效应细胞。本研究拟建立正常和相关基因敲除小鼠肺移植模型和用靶向抗体分别清除上述小鼠Th17、Vγ4+、Vγ6+γδT细胞后，①采用HE染色、免疫组化、流式细胞术、悬浮芯片等方法检测肺免疫应答微环境、相关免疫细胞和细胞因子变化与肺移植排斥的关系；②体外培养获得调节性γδT细胞进行干预实验。本研究提出并将揭示一种全新的肺慢性移植排斥机制，力求找到新靶标为临床治疗提供新的思路和方法。

慢性排斥反应是导致移植肺长期存活率低的最重要因素，严重限制和阻碍了肺移植的临床应用。细胞因子IL-17在炎症性疾病和器官移植排斥反应中起着关键作用，肺免疫微环境中IL-17表达细胞介导的免疫应答对肺移植慢性排斥的作用机制不明。根据IL-17表达细胞的最新研究进展，项目提出建立小鼠原位肺移植模型，解析Th17、Vγ4+ γδ T细胞在肺移植排斥反应和肺组织损伤中的作用及其机制，并寻求有效抑制肺移植后气道炎症性损伤和慢性排斥反应的免疫治疗新靶点。.项目成功建立了小鼠原位左肺移植模型，并在此基础上加入更易进行手术操作的小鼠原位气管移植模型作为补充，模拟肺移植后排斥反应，解析肺部/气道免疫应答的特殊性，确定了辅助性T细胞分化的各关键转录因子和细胞因子在移植后气道炎症反应、上皮损伤以及慢性排斥反应（闭塞性细支气管炎）中的作用。我们发现以Stat6/T-bet双基因敲除小鼠为受体的同种异型肺移植模型能够更贴切地模拟并突出肺移植后闭塞性细支气管炎的病理特征，可作为研究肺移植慢性排斥反应的理想动物模型；证实了分泌IL-17的T细胞是参与并促进小鼠肺移植慢性排斥反应发生的主要免疫细胞，并发现肺移植术后移植组织中IL-17的来源除了Th17和γδ T细胞之外，还包括其他免疫细胞，如表达IL-17的细胞毒性T细胞（Tc17）和固有淋巴样细胞第3亚群（ILC3），以上所有细胞分泌的IL-17均参与介导肺移植早期的气道炎症反应和上皮细胞损伤，而移植早期的气道上皮损伤则是引发闭塞性细支气管炎（肺慢性排斥反应）的一个主要因素，最终影响移植肺的功能和长期存活。我们获得了在分子水平能够有效抑制肺移植后气道炎症性反应和上皮细胞损伤的新靶点，提出了干预肺移植后慢性排斥反应的免疫治疗新策略，为临床改善肺移植后的器官功能、提高长期存活率提供了理论基础和指导思路。