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研究背景及目的:同种异体肾移植术作为20世纪最令世人瞩目的医学成就之一,是目前临床上治疗终末期肾病的主要治疗手段。同时,接受肾移植手术的病人均不可避免的于术后终身服用免疫抑制治疗,目前临床上最经典的免疫抑制方案是以钙调磷酸酶抑制剂为基础的二联或三联免疫抑制方案,现有的免疫抑制方案取得了非常卓越的短期疗效,但因其作用靶点的广泛性,其远期疗效一直无法令人满意。于是,专门针对免疫系统细胞的共刺激阻滞剂-贝拉希普便在此背景下应运而生。大量临床试验证实,贝拉希普可明显改善移植受者及移植物的存活率,大大降低免疫抑制剂相关药物毒副作用,但同时也造成了更高的急性排斥反应发生率。鉴于此,移植免疫工作者开始探索造成贝拉希普相关排斥反应发生的危险细胞群,目前有三群细胞已被发现并证实是造成贝拉希普相关排斥反应发生的可能原因,即:CD4+CD28+TEM,CD8+CD28null和CD4+CD57+PD1-细胞亚群。与此同时,在具有高度异质性的CD4阳性的辅助性T细胞中,Th17细胞群也被认为是造成贝拉希普相关急性排斥反应发生的可能原因。而对于以上这些高危细胞群的异同点以及它们之间是否存在着相互重叠的“极高危细胞群”,目前尚无定论;同时寻找新的共抑制作用靶点来控制这些高危细胞群更成为了当务之急。新兴的共抑制分子TIGIT已被证实在肿瘤免疫中发挥着至关重要的免疫抑制作用,而其在实体器官移植领域的应用,尤其对上述高危细胞群的作用,尚无相关报道。本研究拟对共抑制分子TIGIT在贝拉希普相关移植排斥反应中的作用及机制进行深入的探讨及研究。研究方法:1、研究对象:所有健康受试者以及在美国埃默里大学(Emory University)器官移植中心接受同种异体肾移植手术的病人,在征求其本人同意后,均签署了知情同意书。所有实验流程均符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》,并经过美国埃默里大学伦理委员会审批通过。2、细胞体外刺激实验:(1)多克隆刺激实验:用无菌细胞培养液(R10)以1×106/m L的比例将细胞重悬,并将细胞悬液转移至无菌24孔平板内,每孔保证含有2m L R10和2×106的细胞。按照bead-to-cell ratio of 1:1的比例加入人anti-CD3/CD28 Dynabeads,或3μg/m L plate-bound anti-CD3,于37℃恒温孵育箱内(5%CO2)孵育3天。(2)同种异体抗原刺激实验:选取HLA配型不匹配的配对组合,受体PBMC用细胞增殖特异性染料CTV染色标记,供体PBMC进行体外辐照,在96孔板内按照受体细胞与供体细胞1:2的比例混合,同时加入10%的受体血浆25μL及相应的免疫抑制剂,模拟免疫维持治疗过程。将培养液内各成分充分混匀后,置于37℃恒温孵育箱内(5%CO2)孵育5-7天。3、小鼠皮肤移植模型:获取供体小鼠的耳朵及尾部皮肤,修剪并置于预冷的PBS液中。受体小鼠麻醉成功后,选择合适的移植位置,通常为背部两侧,局部备皮、消毒。用钩镊轻轻提起局部皮肤,用剪刀剪去背部两侧各1×1cm大小皮肤,作为移植床。将供者皮片湿润后,置于移植床,通常左侧放置尾部皮肤,右侧放置耳部皮肤,将皮肤移植物平整的平铺在移植床上,保证供体与受体皮肤对合联合,并用剪刀剪去多余的皮片。用无菌创可贴对局部皮肤移植物进行加压包扎。术后每日观察皮肤移植物状态。4、实验方法:(1)单细胞悬液制备;(2)细胞表面染色;(3)细胞内细胞因子染色;(4)CD4阳性传统性T淋巴细胞分离(MACS法);(5)CD8阳性T淋巴细胞分离;(6)细胞解冻与复苏;(7)细胞培养液fgl2检测(ELISA法);(8)细胞特殊染色法。结果:1、CD4+CD28+TEM和CD4+CD57+PD1-两群细胞亚群在多克隆刺激时,表现出相似的增殖潜能(Ki-67+),相近的促炎细胞因子(TNF+,IL-2+)分泌功能,和类似的T细胞活化指标(CD69+)表达。2、在同种异体抗原刺激下,CD4+CD28+TEM细胞亚群表现出更强的增殖能力(Ki-67+),更强的效应器功能(TNF+,IFN-γ+,IL-17+)和极少量的细胞凋亡(Caspase3/7+7-AAD+)。3、CD4+CD28+TEM和CD4+CD57+PD1-两群细胞亚群存在着极少量的重叠部分。4、共抑制分子TIGIT无论在体内还是体外,均在各危险记忆性T细胞上表达,可以作为调节贝拉希普相关移植排斥反应发生的潜在靶点。5、在小鼠皮肤移植后,共抑制分子TIGIT的表达显著增高,而在应用贝拉希普免疫抑制治疗后TIGIT表达又迅速下降。6、接受贝拉希普及TIGIT激动剂联合免疫抑制治疗的皮肤移植小鼠,其皮肤移植物存活率显著优于单纯贝拉希普组皮肤移植小鼠。7、共抑制分子TIGIT可显著增加贝拉希普相关高危记忆性T淋巴细胞凋亡(Caspase3/7+7-AAD+)。8、共抑制分子TIGIT可显著降低和控制Th17细胞群的细胞因子释放,分化和转录。9、共抑制分子TIGIT可明显降低IL-17阳性的调节性T细胞表达。10、将高危记忆性T细胞或Th17细胞单独分离后,TIGIT对其抑制作用消失。结论:1、CD4+CD28+TEM和CD4+CD57+PD1-两群细胞亚群在免疫反应中的特点及功能相近,且均较CD8+CD28null细胞亚群发挥更强大的效应器功能。2、在同种异体移植免疫反应中,CD4+CD28+TEM细胞亚群较其他亚群发挥更强大的效应器功能,是造成免疫抑制剂贝拉希普排斥反应的最可能的潜在危险T细胞群。3、CD4+CD28+TEM和CD4+CD57+PD1-细胞亚群是两群相互独立的T细胞群,它们在移植排斥反应中各自发挥相应的效应器功能。4、贝拉希普及TIGIT激动剂联合免疫抑制治疗较贝拉希普单药治疗可显著改善移植物存活率。5、共抑制分子TIGIT通过诱导T细胞凋亡来抑制贝拉希普相关高危记忆性T淋巴细胞反应。6、TIGIT可有效调控Th17细胞免疫反应。7、TIGIT可有效控制belatacept和lulizumab所致的Treg细胞不稳定性。8、TIGIT通过细胞外源性途径间接地对高危记忆性T细胞和Th17细胞发挥免疫抑制作用。