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细胞毒性T细胞介导角质形成细胞焦亡加重重症大疱性药疹SJS/TEN皮肤损害

批准号:
82103728
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王峰
依托单位:
学科分类:
皮肤免疫性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王峰

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
重症大疱性药疹是一组主要由药物过敏引起的严重皮肤黏膜疾病,包括Stevens-Johnson综合征(SJS)和中毒性表皮坏死松解症(TEN)。以往认为角质形成细胞(KC)凋亡是其皮肤损害的病理基础。近年来发现细胞焦亡在炎症反应中发挥重要作用,细胞毒性T细胞(CTL)可以分泌细胞毒蛋白启动靶细胞焦亡。申请人前期发现SJS/TEN患者不仅存在CTL水平升高,而且焦亡执行蛋白GSDMD、GSDME及上游分子Caspase-8、3在皮损部位表达增加。据此,我们提出“CTL通过分泌细胞毒蛋白介导KC焦亡,加重SJS/TEN皮肤损害”假说,拟通过建立人源化的SJS/TEN小鼠模型,研究CTL介导KC焦亡在SJS/TEN中的作用;利用基因编辑和特异性抑制剂,在细胞水平探讨分子机制;最后用人群研究加以验证。本研究结果将进一步揭示SJS/TEN皮肤损害新的发病机制,为临床治疗SJS/TEN提供候选药物靶点。
英文摘要
Severe cutaneous adverse reactions to drugs are serious cutaneous and mucous membrane diseases due to drug hypersensitivity, including Stevens-Johnson syndrome (SJS) and Toxic epidermal necrolysis (TEN). Keratinocytes (KC) apoptosis is known to play a role in the pathological mechanism of the skin damage of SJS/TEN. Recent studies showed that pyroptosis plays a vital role in inflammatory response, and Cytotoxic T lymphocyte (CTL) is a trigger of pyroptosis via secreting granules. Consistently, our previous work has demonstrated both an increased expression of CTL in peripheral blood and pyroptosis-related molecules, such as GSDMD, GSDME, Caspase-8 and Caspase-3 in SJS/TEN skin lesions. Therefore, we hypothesize that CTL might activate KC pyroptosis via secreting granules to aggravate skin damage in SJS/TEN. Humanized mouse model will be established to explore the role of CTL in KC pyroptosis, the underlying mechanisms are studied at molecular level by in vitro experiments, and finally clinical SJS/TEN studies will be carried out to verify the hypothesis. Our results will uncover a novel mechanism of the skin damage in SJS/TEN, and thereby may provide a promising therapeutic target for future management of SJS/TEN.
大面积表皮剥脱及广泛的角质形成细胞(KC)死亡是重症药疹Stevens-Johnson综合征(SJS)和中毒性表皮坏死松解症(TEN)的特征性临床和病理表现。以往研究认为细胞凋亡是KC细胞死亡的主要机制。本项目从新型程序性细胞死亡模式的免疫学前沿出发,探讨细胞焦亡(pyroptosis)在SJS/TEN皮肤炎性损害的作用及分子机制。通过招募SJS/TEN患者,采用蛋白组学结合生物信息分析的方法分析SJS/TEN皮损的炎症特征,通过FCM、ELISA等方法检测患者体内炎症介质水平。利用体外研究模型结合整体动物实验,采用免疫荧光、免疫印迹和ELSIA等方法检测细胞焦亡执行蛋白gasdermins及其上游关键分子caspase的表达情况。与既往结果一致,我们发现CD8+ T细胞、TNF-α、IL-15和颗粒酶B(granzyme B)在SJS/TEN中明显高表达。此外,我们还发现其他炎症因子IL-6、IL-10、IL-17、IFN-γ表达同样升高。更为重要的是,我们的生物信息学和蛋白组学分析发现包括补体成员和趋化因子在内的其他炎症介质同样参与SJS/TEN皮肤炎性损害,SJS/TEN患者外周血中趋化因子CXCL4和CXCL7表达升高,与TNF-α、IL-15和颗粒酶B水平呈正相关,这些炎症介质与病毒蛋白、细胞因子及其受体、程序性细胞死亡模式密切相关。在SJS/TEN患者皮损处,我们检测到细胞焦亡执行蛋白GSDMD和GSDME异常高表达,其上游分子caspase-8和caspase-3表达明显高于正常皮肤组织。利用硝普钠(SNP)诱导HaCat细胞死亡模型,我们发现SNP处理与HaCat细胞死亡数量之间存在时间-效应关系,SNP处理后HaCat细胞caspase-3被激活,促进GSMDE的裂解,导致HaCat细胞焦亡,释放IL-1β和IL-18等炎症介质。不仅如此,我们还发现病毒感染可以放大SNP诱导的HaCat细胞焦亡,清除ROS可以有效减轻HaCat细胞死亡,说明ROS是HaCat细胞焦亡的关键环节。我们的动物实验进一步证实了ROS激活NRLP3加重小鼠炎症反应,补体攻膜复合物C5b-9可以通过NLRP3/caspase-1/GSDMD介导的经典途径造成细胞焦亡。本项目的研究成果进一步揭示了SJS/TEN皮肤炎性损害的全新分子机制,为其临床治疗提供药物开发的潜在靶点。
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