Rhbdd3分子负向调节自身免疫性疾病发生发展及机制研究

Autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis (RA) are one of the biggest threats to human health. Aberrant activation of dendritic cells (DC) triggered by improper TLR/NEMO/NF-κB signaling are closely associated with the pathogenesis of autoimmune diseases. Therefore, new key regulators of autoimmunity and the regulatory mechanisms of TLR/NEMO/NF-κB signaling need to be identified. Rhbdd3 (Rhomboid domain-containing protein 3) belongs to a novel Rhomboid containing protein family, the function of which in immunity remains poorly understood. In this project, we aim to characterize the regulatory role of Rhbdd3 in the control of autoimmunity and uncover the molecular mechanisms by which Rhbdd3 modulates TLR/NEMO/NF-κB signaling in DC. The project contains three main parts. Firstly, we will investigate the role of Rhbdd3 in controlling development of autoimmune diseases and analyze the expression of Rhbdd3 in human RA patient samples. Secondly, we will investigate the role of Rhbdd3 in TLR-triggered DC activation and DC-triggered T cell activation. Thirdly, we will investigate the molecular mechanism by which Rhbdd3 regulates NEMO polyubiquitination and inhibits NF-κB activation. In summary, our research will clarify the molecular mechanisms underlying the regulation of TLR/NEMO/NF-κB signaling in DC by Rhbdd3 and suggest possible drug targets for intervention of autoimmune disease.

免疫识别与免疫应答的调控机制以及自身免疫性疾病发生中的免疫学机制是免疫学研究的前沿。TLR/NEMO/NF-κB信号紊乱介导的树突状细胞（DC）过度活化与自身免疫性疾病密切相关。目前关于DC中TLR/NF-κB信号的负向调节机制以及NEMO泛素化的发生及调控机制了解尚不深入。Rhbdd3分子属于一类含有Rhomboid结构域的跨膜丝氨酸激酶，在免疫应答中的作用尚不清楚。前期研究发现Rhbdd3抑制TLR3介导的NK细胞活化及急性肝炎，在此基础上，本项目研究：1、Rhbdd3在自身免疫疾病发生发展中的作用及在人类疾病的分布特点；2、Rhbdd3在TLR诱导的DC活化及DC诱导的T细胞免疫应答中的作用；3、Rhbdd3调控NEMO泛素化及抑制NF-κB活化的分子机制。本项目将揭示DC中TLR/NEMO/NF-κB信号的负向调控机制，并有助于寻找自身免疫性疾病防控新靶标。

自身免疫性疾病如炎症性肠病、类风湿性关节炎等是严重影响我国国民健康和生存质量的紧迫问题。树突状细胞功能紊乱被证实与多种自身免疫性疾病密切相关，寻找控制DC成熟活化及T细胞分化发育的关键性调控蛋白对于阐明自身免疫性疾病发病机制并寻找潜在的疾病预防控制靶标具有重要意义。. Rhbdd3分子属于一类含有Rhomboid结构域的蛋白家族，我们之前的研究表明Rhbdd3分子是一个控制树突状细胞成熟活化和自身免疫性疾病发生发展的关键分子，但其机制并不明了。本项目中，我们探索了Rhbdd3分子介导NEMO蛋白降解、抑制NF-kB活化及关节炎发生发展的作用和机制。发现Rhbdd3分子能够促进cIAP1介导的NEMO降解，进而抑制NF-kB活化和炎症反应，最终抑制小鼠II型胶原诱导的关节炎的发生发展。c-IAP1通过BIR结构域与NEMO相互作用，并诱导NEMO发生K48连接的泛素化及降解。Rhbdd3分子能够促进cIAP1与NEMO的相互作用，进而促进cIAP1对NF-KB和炎症反应的抑制作用。根据计划项目还研究了人类风湿性关节炎（RA）患者的外周血免疫细胞的分子表达特征。发现了一个在人RA患者CD4+ T细胞出现明显低表达的分子——H3K4甲基化转移酶Ash1L。进一步研究发现Ash1L在自身免疫性疾病发生发展过程中发挥关键性调控作用。Ash1L可以促进iTreg细胞的生成，并保护小鼠抵御T细胞介导的结肠炎的发生发展。Ash1L依赖其SET结构域所介导的酶活性，通过直接靶向Smad2和Smad3的启动子区，活化Smad2/3转录表达。. 本课题利用人类风湿性关节炎患者的外周血免疫细胞标本及小鼠关节炎、结肠炎模型，在蛋白质翻译后修饰和表观遗传学调控的层面上，阐述了影响自身免疫性疾病发生发展的细胞和分子机制，发现了Rhbdd3分子和Ash1L分子在负向调控自身免疫性疾病中的重要作用并阐明了其中的分子机制，从全新的角度展示了DC成熟活化和T细胞免疫平衡的调控机制，丰富了自身免疫性疾病发生发展分子机制的认识，对于自身免疫性疾病的新型治疗方法的研发提供了新的思路与依据。