IgA肾病中Th17细胞介导IgA1分子调控和肾损伤的机制研究

IgA nephropathy (IgAN) is the most prevalent primary glomerulonephritis worldwide and IgA1 is an important element in the disease pathogenesis. There is increasing evidence about the role of Th17 cell in IgA regulation and kidney injury of immune-related glomerulonephritis. Previously, we found that CCR6, a surface marker of Th17 cell, was one of the susceptibility genes for IgAN and was associated with tubular atrophy/interstitial fibrosis and kidney progression. Our hypothesis is that Th17 cell is associated with disease susceptibility by regulating IgA1 molecule and associated with renal injury by inducing inflammatory effects. In this project, we will enroll crescentic and non-crescentic IgAN patients and healthy controls to search for the clinicopathologic associations between Th17 cell and IgAN. Furthermore, by using IL-17/IL-21 to stimulate lymphocytes, we are to explore the underlying mechanism of IgA1 regulation mediated by Th17 cell; by using CCR6/CCl20 migration experiment and by inducing immune responses of renal cells mediated by IL-17, we are to detect the role of Th17 cell in renal injury. The results would provide new insights into disease pathogenesis and targeting Th17 cell pathway therapy in IgAN.

IgA肾病是最常见的原发性肾小球肾炎，IgA1是参与其发病的重要始动因素。既往研究认为Th17细胞参与了IgA分子的调控及多种免疫介导的肾小球疾病的肾损伤。申请人前期研究发现Th17细胞特异性趋化因子受体基因CCR6与IgA肾病的疾病易感性相关，并且通过影响肾小管间质损伤参与了肾功能进展。本项目研究假说为：Th17细胞通过调控IgA1参与了IgA肾病发病，通过诱导炎症反应参与了IgA肾病肾损伤。本项目将通过不同疾病表型的IgA肾病患者（新月体和非新月体），探讨Th17细胞与IgA肾病临床病理表型的相关性。进一步利用IL-17/IL-21刺激淋巴细胞，探究Th17细胞调控IgA1参与疾病发病的分子机制；通过CCR6/CCL20趋化实验以及IL-17诱导肾脏固有细胞炎症反应，探究Th17细胞造成IgA肾病肾损伤的分子机制。研究结果为本病发病机制的研究提供新思路，并有助于探索本病的潜在治疗靶点。

IgA肾病是最常见的原发性肾小球肾炎，既往研究发现Th17细胞参与了IgA分子的调控及多种免疫介导的肾小球疾病的肾损伤。（1）我们通过共性遗传学研究策略在大样本人群中首次鉴定出Th17细胞特异性趋化因子受体基因CCR6为IgA肾病的易感基因。rs3093023为CCR6的功能性位点，不仅参与了IgA肾病发病的易感性，还通过影响肾小管间质损伤参与了肾功能进展。IgA分子作为参与IgA肾病发病的重要始动因素，我们推测Th17细胞通过调控IgA的产生参与了IgA肾病的发病。（2）我们在IgA肾病患者、健康对照和肾病患者对照中系统检测了Th1细胞、Th2细胞、Th17细胞、Tfh细胞以及B细胞、初始B细胞、记忆B细胞、成浆细胞等各亚群细胞的分布水平。我们发现Th17细胞是IgA肾病的主要致病性T细胞亚群，其水平与Tfh细胞显著正相关，并且分泌高水平IL6等细胞因子参与IgA分子产生。外周血中B细胞、初始B细胞和记忆B细胞水平在IgA肾病和对照之间无显著差异，而成浆细胞水平显著升高，并且高表达IgA和肠黏膜来源标记分子α4β7。体外以蛋白酶体抑制剂万珂根除成浆细胞能够显著降低IgA分子水平，提示Th17细胞可能通过Tfh细胞调控黏膜来源成浆细胞IgA分子产生参与IgA肾病发病。（3）我们进一步基于IgA肾病表型不一致同卵双胞胎探究Th17细胞的黏膜免疫上游调控机制。16S rRNA测序发现，IgA肾病患者存在肠道菌群紊乱，移植给野生型小鼠能够出现肾脏IgA沉积，并且IgA的沉积强度与移植粪便的IgA肾病患者疾病严重程度相关；靶向代谢组学精准定量分析发现肠道代谢产物组成发生改变，结合差异菌群筛选出主要差异代谢物。借助Th17细胞报告小鼠发现，多数差异代谢产物对初始T细胞向Th17细胞分化具有抑制效果。本项目通过遗传学、细胞学、小鼠模型等多层面分析研究为揭示Th17细胞通过肠-肾轴机制参与IgA肾病发病提供了重要线索和依据。