甲氨蝶呤诱导滑膜成纤维细胞凋亡调控免疫耐受性DCs抗类风湿性关节炎的作用及免疫调节机制研究

Disorder in immune responses is the base of autoimmune diseases, and this is the reason that most immunosuppression drugs are effective in treatment of autoimmune diseases. Moreover, the target of antigen presenting cells, especially dendritic cells, to induce them into tolerogenic DC, and the effect of tolerogenic DC on autoimmune diseases is promising. But the mechanisms still need to study. Our earlier study found that methotrexate can induce fibroblast like synoviocytes apoptosis; there is consensus that apoptosis cells promote the induction of tolerogenic DCs. So, the aim of the project is to investigate the effect of methotrexate on fibroblast like synoviocytes, and to study the effect of methotrexate induced apoptosis cells on the differentiation, migration, antigen phagocytosis, processing and maturation of DCs and the effect of apoptosis cells induced tolerogenic DCs on the activation and proliferation of naïve T cells; to investigate the therapeutic effect of tolerogenic DCs and tolerogenic DCs induced Treg cells in mouse arthritis model, explain the mechanism of anti-rheumatoid arthritis therapy based on DCs. The project will contribute to understanding the mechanism of methotrexate in rheumatoid arthritis, promote new drug discovery targeting DCs, deepen the relationship of DCs and autoimmune diseases, and thus provide theoretical guidance for the new drug development.

免疫反应过度是众多自身免疫性疾病发病的基础，也是多数免疫抑制剂治疗自身免疫性疾病的作用机理。而靶向于树突状细胞（DCs）使其转化为免疫耐受性DCs（tolDCs）在自身免疫性疾病中具有明确的治疗效果，但具体机制尚未阐明。我们前期研究发现甲氨蝶呤可以诱发滑膜成纤维细胞（FLS）凋亡，而凋亡细胞能够诱导tolDCs的产生。基于此，本项目拟（1）考察甲氨蝶呤对FLS细胞的作用特点，探讨甲氨蝶呤诱导FLS凋亡的机制；（2）考察FLS凋亡细胞对DCs功能的影响，以及FLS凋亡细胞诱导的tolDCs对naïveT细胞活化和增殖的影响；（3）考察tolDCs以及Treg细胞在小鼠关节炎模型中的治疗作用，阐明基于tolDCs抗类风湿性关节炎的作用机制。本研究将有助于阐释甲氨蝶呤治疗类风湿性关节炎的新作用机制，对以tolDCs为靶点的药物研发具有积极推动作用，为类风湿性关节炎的治疗提供理论基础和新策略。

树突状细胞（Dendritic cells, DCs）是一类专职的抗原提呈细胞（Antigen-presenting cells, APCs）能够启动和调节免疫反应。DCs通过活化naïve T和naïve B细胞（获得性免疫系统的效应细胞），刺激自然杀伤细胞（natural killer cells, NK）来诱导免疫反应。除了连接天然免疫和获得性免疫，DCs还能够通过诱导T细胞在初级以及次级淋巴组织的抗原特异性不反应性来控制免疫反应。鉴于这类APCs在免疫反应和免疫耐受中的重要作用，它被作为研发具有免疫调节作用药物的理想靶点。因此，本项目旨在以DCs为药物作用靶细胞，考察已知免疫干预药物对DCs的表型及功能的影响，寻找治疗肿瘤及自身免疫性疾病的靶标及作用机制。研究发现，治疗类风湿性关节炎的一线药物甲氨蝶呤，对小鼠骨髓来源的DCs成熟表型，功能以及凋亡具有显著的影响。进一步研究发现，甲氨蝶呤联合肿瘤抗原能够显著促进DCs的成熟，且能够活化DCs细胞内的炎症小体NLRP3，显著促进IL-1β的分泌，对DCs细胞功能的影响主要表现在促进naïve T细胞分化为Th1细胞，能够通过释放IFN-γ以及促进CD8+T细胞的增殖。鉴于这些特征，在B16荷瘤小鼠模型中，我们发现，甲氨蝶呤联合肿瘤抗原处理的DCs细胞能够显著抑制肿瘤细胞的存活和生长。另外，健康小鼠原代关节滑膜细胞（Fibroblast like synoviocytes, FLS）对DCs成熟表型及功能也有一定的影响，进一步用海藻酸钠水凝胶递送FLS在体内外均能够促进CD73+DCs的表达，抑制与DCs成熟相关的表面标志的表达，并能够发挥显著的抗炎以及免疫抑制作用，在胶原诱导的DBA/1小鼠关节炎模型中具有显著的免疫保护作用。本课题围绕着树突状细胞DCs展开了一系列的研究以及机制探索，旨在寻找一种有效的治疗自身免疫性疾病的TolDCs以及促进成熟的DCs的产生以期待能够获得更加有效的肿瘤抗原特异性抗肿瘤免疫反应。基于抗原提呈细胞DCs的抗自身免疫性疾病以及抗肿瘤治疗寻找一些突破口，同时对于系统全面的了解自身免疫性疾病，如RA的发病机制以寻找更为有效的药物干预手段和新的治疗靶点。