Na+/K+ ATPase DR区特异性单链抗体在肾脏移植排斥反应及间质纤维化中的作用及机制研究

Our previous study has found that Na+/K+-ATPase DR region specific antibody（DRSAb） has a protective role on renal ischemia reperfusion injury(IRI), and can inhibit the apoptosis of ischemia and anoxia cells. Single chain variable fragment (scFv) has smaller molecular mass, so that facility to through the blood vessels into the target tissue. ScFv also has weak immunogenicity and is not easy to induce immune reaction...On the basis of previous study, this project will prepare the Na+/K+-ATPase DR region single chain variable fragment (DR-scFv), validate its protective effect on renal IRI, then establish the model of allograft kidney transplantation and interstitial fibrosis in rats. We will investigate the relationship of DR-scFv with the degree of neutrophil infiltration in graft, TLRs expression level, functions of DCs, and levels of complement and various inflammatory factors in sera. Furthermore, we will also study the role of DR-scFv on epithelial mesenchymal transition (EMT) related signaling pathway proteins (TGF - beta 1, HGF, BMP - 7). Thus reveal the function and mechanism of DR-scFv in graft rejection and interstitial fibrosis...This study will provide a new way and theoretical basis for early graft function recovery, immune state and long-term survival.

我们前期研究已经证实钠钾ATP酶DR区特异性抗体（DRSAb），对肾脏缺血再灌注损伤（IRI）具有保护作用。研究发现IRI与移植物早期急性排斥反应及间质纤维化密切相关。单链抗体与完整抗体相比具有相对分子质量小，容易穿越血管进入靶部位，并且免疫原性弱，不易引起排除反应等优点。本课题在既往研究的基础上，制备钠钾ATP酶DR区单链抗体（DR-scFv）。首先验证DR-scFv在IRI中的保护作用；进一步建立大鼠同种异体肾脏移植模型及移植肾慢性损伤间质纤维化模型，揭示DR-scFv与TLRs表达水平，DC功能状态，补体及各种血清炎症因子水平的关系，以及DR-scFv对上皮细胞间质转型（EMT）相关信号通路蛋白（TGF-β1，HGF，BMP-7）的作用；从而揭示DR-scFv在移植物急性排斥反应及间质纤维化中的作用机制。本研究将为移植物早期功能恢复，免疫状态和长期存活提供新的途径和理论基础。

研究发现器官缺血再灌注损伤与移植物早期急性排斥反应（AR）及间质纤维化（IF）密切相关。本研究前期研究发现，钠钾ATP酶DR区特异性抗体通过诱导钠钾ATP酶活化而激活与细胞存活相关的细胞信号传导通路，从而发挥组织细胞对缺血再灌注损伤（IRI）的耐受作用。单链抗体与完整抗体相比具有相对分子质量小，容易穿越血管进入靶部位，并且免疫原性弱，不易引起排除反应等优点。本课题在既往研究的基础上，制备钠钾ATP酶DR区单链抗体（DR-scFv）。验证DR-scFv在IRI中的保护作用；建立大鼠同种异体肾脏移植模型及移植肾慢性损伤间质纤维化模型，揭示DR-scFv与TLRs表达水平，DC功能状态，补体及各种血清炎症因子水平的关系，以及DR-scFv对上皮细胞间质转型（EMT）相关信号通路蛋白（TGF-β1，HGF，BMP-7）的作用；从而揭示DR-scFv在移植物急性排斥反应及间质纤维化中的作用机制。研究结果表明：DR-scFv (DRm217)可减轻单侧输尿管结扎（UUO）小鼠的肾实质损失和肾上皮细胞凋亡; 并且可以减轻UUO小鼠肾纤维化。其作用机制与DRmAb减轻组织炎症细胞浸润，阻塞NFκB激活和促炎细胞因子mRNA的炎性细胞因子水平，抑制高迁移率族蛋白B1（HMGB1）释放，及稳定NKA表达并减弱其磷酸化有关。.本研究针对器官移植术后最常见的并发症（AR，IF），结合其发病机制，设计大鼠同种异体原位肾脏移植模型及间质纤维化模型，本研究首次提出并设计钠钾ATP酶DR区域特异性单链抗体（DR-scFv）在移植肾术后AR及IF中的作用及机制，为器官移植术后AR及IF的防治探索新的策略和途径。因此本研究不仅具有前瞻性，更具有创新性。本研究将为移植物早期功能恢复，免疫状态和长期存活提供新的途径和理论基础。