HLA I α3 缺失异构体在免疫调控中的作用及机制研究

Major histocompatibility complex (MHC) is important immune-regulation molecules which play a pivotal role in innate immunity and specific immunity and closely related to many diseases process. Recently, MHC splicing variants were detected in lots of species, but the variants were not been intensive studied so far. In our previous studies, we found that the variants deletion of exon 4 is stability than the full-length molecules. We also found that the variants and full-length MHC molecules can form a heterodimer and the heterodimer was accompanied by a reduction in full-length MHC I A ubiquitination and consequent stabilization of the protein. In the present study, the expression level of exon 4 deletion variant will be analyzed and then the change of expression level will analyzed which stimulate by virus or antigen peptides. Next, we will certify that if the form of variant can initiate CTL response or the variants can help full-length molecules initiate strong CTL response. We then will clarify if the forms of variants interact with NK cells. This study will reveal the function of HLA I variant molecules exert in immune response which will provide new way and foundation.

MHC 分子是重要的免疫调节分子，在天然免疫和获得性免疫反应中都起重要作用，与各种疾病进程密切相关。近年在各个物种中均有MHC 剪接异构体的发现，但是这种普遍存在的分子却没有得到深入的研究。本申请人前期针对中国恒河猴的MHC I 类分子的剪接异构体的研究发现，缺失第4外显子的异构体比全长的分子更稳定。我们还发现，这个异构体能与全长的MHC分子形成异源二聚体，而且异源二聚体中的分子与正常MHC分子相比更不容易被泛素化，因而更加稳定。本申请拟在前期研究工作基础上：分析人体内第4外显子缺失异构体的表达；然后通过相应的肽段或者病毒颗粒的刺激，检测各种异构体表达量的变化；明确这种异构体分子能否引发CTL反应，或者是否能协助全长HLA分子引发强烈的CTL反应；分析这种异构体分子能否与NK细胞作用。本研究将揭示HLA I剪接异构体在免疫调控中的功能，为MHC 新功能的研究提供新的视角和科学依据。

MHC分子是重要的免疫调节分子，在天然免疫和获得性免疫反应中都起重要作用，与各种疾病进程密切相关。近年在各个物种中均有MHC 剪接异构体的发现，但是这种普遍存在的分子却没有得到深入的研究。在前期工作中，我们实验室发现中国恒河猴的MHC I 类分子的剪接异构体，并且缺失第4外显子的异构体比全长的分子更稳定。我们还发现，这个异构体能与全长的MHC分子形成异源二聚体，而且异源二聚体中的分子与正常MHC分子相比更不容易被泛素化，因而更加稳定。在此研究工作的基础上，本项目旨在分析人体内HLA 第三外显子缺失异构体在免疫反应中的作用。.本项目执行期间我们分离得到了HLA I类分子的剪切异构体HLA-A11ΔE4。这个剪切异构体的α3结构域被选择性切掉，而α3结构域的缺失并没有影响开放阅读框(ORF)，其它外显子都可以正常编码蛋白。我们发现这个异构体定位在细胞膜上且不能结合β2m。进一步的研究还验证了这个异构体不但可以形成同源二聚体也可以与HLA-A11结合形成异源二聚体。HLA-A11ΔE4在表达HLA-A11的个体中普遍存在，其表达量不但在不同的刺激条件下差异明显，在PBMC中不同亚群中的表达量也有较大差别。重要的是HLA-A11ΔE4能抑制NK细胞对靶细胞的杀伤，而HLA-A11ΔE4与全长分子HLA-A11同时存在时能更有效地抑制NK的杀伤。我们还发现与HLA-A11一样，HLA-A11ΔE4抑制NK的杀伤是通过结合细胞表面的KIR3DL2分子，而其在胞内的信号传导也同HLA-A11一样通过MAPK和Akt信号通路。最后我们发现异构体可以结合肽段并活化原代CD8+T细胞但是却不能有效地介导效应T细胞杀伤作用。本项目研究揭示了HLA-I剪接异构体在免疫调控中的功能，为MHC 新功能的研究提供新的视角和科学依据。目前共发表论文5篇，其中SCI收录论文5篇。