Novel mechanisms regulating immunity to respiratory virus infection

调节呼吸道病毒感染免疫力的新机制

基本信息

  • 批准号:
    10931141
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 91.35万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-08-02 至 2027-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Influenza viruses are rapidly mutating RNA viruses and the causative agent of about one billion annual respiratory virus infections and 500,000 deaths worldwide. Influenza virus has significant pandemic potential, seasonal epidemics burden the human population, and viral resistance has developed to all available treatment options. Much emphasis is placed on the humoral immune response to influenza, as neutralizing antibodies are the desired vaccine outcome. However, B cell-deficient mice and humans with hyper-IgM syndrome clear influenza virus infections, while T cell-deficient mice do not. Thus, B cell-independent mechanisms protect against influenza virus-related lethality. We recently generated novel and compelling evidence that IAV infection triggers lung mast cells (MCs) to produce IL-10 (MC-IL-10) in wild type (WT) and T- and B-cell deficient (Rag1- KO) mice. MC-IL-10 induces the expression of the IL-10 receptor (IL-10R) and programmed cell death ligands 1 and 2 (PD-L1 and PD-L2) on Natural Killer (NK) cells. Notably, in Rag1-KO mice, where NK cells are the sole virus-fighting lymphocytes, PD-L1 blockade, but not PD-1 or PD-L2 blockade, significantly reduces IAV-related lethality. The IAV/MC-IL10/NK-PD-L1 pathway is also conserved in humans, at least in vitro: IAV infection of human-lung tissue-derived single-primary-cell suspensions or intact human lung tissue slices elicit MC-IL-10 and NK cell-expressed IL-10R, PD-L1, and PD-L2. We found T cells also upregulate IL-10R and modulate their PD- 1 and PD-L1 expression upon IAV infection. Seeking to understand why this regulatory pathway is evolutionarily conserved, we found cytotoxic T lymphocytes (CTLs) implicated as the main contributors to IAV induced immunopathology. Indeed, IL-10-KO/Rag-WT mice, whose NK and T cells do not upregulate IL-10R, PD-1, PD- L1, or PD-L2, develop prolonged immune infiltration and immunopathology after IAV clearance. We hypothesize that influenza virus-induced MC-IL-10 balances sterilizing immunity and harmful immunopathology, tightly regulating NK and T cell functions through their MC-IL-10 induced PD-1 (CTLs) and PD-L1 (NK cells and CTLs) expression and signaling. Our findings are novel and surprising. The induction of the PD/PD-L pathway is generally associated with lymphocyte exhaustion (via T cell expressed PD-1) in cancer or chronic infection. However, little is known about how IL-10 and PD-L1 signals to modulate lymphocyte functions, especially in acute viral illness. To address this knowledge gap, we propose to determine how IL-10 and PD-L1-signaling regulates NK and T cell functions and their contributions to viral clearance vs. lung pathology upon influenza virus infection. The knowledge gained will be highly relevant to human health. Our data will provide the rationale to develop novel therapeutics augmenting the antiviral immune response while preventing detrimental immunopathology.
流感病毒是一种快速变异的 RNA 病毒,是每年约 10 亿流感病毒的病原体 全球有呼吸道病毒感染和 50 万人死亡。流感病毒具有巨大的大流行潜力, 季节性流行病给人类带来了负担,病毒对所有可用的治疗都产生了耐药性 选项。人们非常重视对流感的体液免疫反应,因为中和抗体 期望的疫苗结果。然而,B 细胞缺陷小鼠和患有高 IgM 综合征的人类明确 流感病毒感染,而 T 细胞缺陷小鼠则不会。因此,B 细胞独立机制可以保护 对抗流感病毒相关的致死率。我们最近生成了新的、令人信服的证据表明 IAV 感染 在野生型 (WT) 以及 T 细胞和 B 细胞缺陷型 (Rag1-) 中触发肺肥大细胞 (MC) 产生 IL-10 (MC-IL-10) KO)小鼠。 MC-IL-10 诱导 IL-10 受体 (IL-10R) 和程序性细胞死亡配体 1 的表达 和 2(PD-L1 和 PD-L2)针对自然杀伤 (NK) 细胞。值得注意的是,在 Rag1-KO 小鼠中,NK 细胞是唯一的 抗病毒淋巴细胞、PD-L1 阻断(但不是 PD-1 或​​ PD-L2 阻断)可显着减少 IAV 相关性 杀伤力。 IAV/MC-IL10/NK-PD-L1 通路在人类中也是保守的,至少在体外:IAV 感染 人肺组织来源的单原代细胞悬浮液或完整人肺组织切片可诱导 MC-IL-10 和 NK 细胞表达 IL-10R、PD-L1 和 PD-L2。我们发现 T 细胞也上调 IL-10R 并调节其 PD- IAV 感染后的 1 和 PD-L1 表达。寻求理解为什么这种监管途径是进化的 保守的,我们发现细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 是 IAV 诱导的主要贡献者 免疫病理学。事实上,IL-10-KO/Rag-WT 小鼠的 NK 和 T 细胞不会上调 IL-10R、PD-1、PD- IAV 清除后,L1 或 PD-L2 会产生长期的免疫浸润和免疫病理学。我们假设 流感病毒诱导的 MC-IL-10 紧密平衡杀菌免疫和有害免疫病理学 通过 MC-IL-10 诱导的 PD-1 (CTL) 和 PD-L1(NK 细胞和 CTL)调节 NK 和 T 细胞功能 表达和信号传导。我们的发现新颖且令人惊讶。 PD/PD-L 途径的诱导是 通常与癌症或慢性感染中的淋巴细胞耗竭(通过 T 细胞表达 PD-1)有关。 然而,人们对 IL-10 和 PD-L1 如何发出信号来调节淋巴细胞功能知之甚少,尤其是在 急性病毒性疾病。为了解决这一知识差距,我们建议确定 IL-10 和 PD-L1 信号传导如何 调节 NK 和 T 细胞功能及其对流感病毒清除与肺部病理的贡献 病毒感染。获得的知识将与人类健康高度相关。我们的数据将提供理由 开发新的疗法,增强抗病毒免疫反应,同时预防有害的 免疫病理学。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Silke Paust其他文献

Silke Paust的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Silke Paust', 18)}}的其他基金

How antigen exposure shapes the subsequent NK cell response to HIV
抗原暴露如何影响随后的 NK 细胞对 HIV 的反应
  • 批准号:
    10924725
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Novel mechanisms regulating immunity to respiratory virus infection
调节呼吸道病毒感染免疫力的新机制
  • 批准号:
    10753849
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Control of HIV-induced MDSC expansion and immunosuppression by cytotoxic lymphocytes
细胞毒性淋巴细胞控制 HIV 诱导的 MDSC 扩增和免疫抑制
  • 批准号:
    10559918
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Control of HIV-induced MDSC expansion and immunosuppression by cytotoxic lymphocytes
细胞毒性淋巴细胞控制 HIV 诱导的 MDSC 扩增和免疫抑制
  • 批准号:
    10674910
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
How antigen exposure shapes the subsequent NK cell response to HIV
抗原暴露如何影响随后的 NK 细胞对 HIV 的反应
  • 批准号:
    10561720
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
How antigen exposure shapes the subsequent NK cell response to HIV
抗原暴露如何影响随后的 NK 细胞对 HIV 的反应
  • 批准号:
    10374918
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Mechanisms of Protection of Universal Therapeutic Antibodies to Influenza A
甲型流感通用治疗抗体的保护机制
  • 批准号:
    10078587
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Harnessing NK Memory To Protect Against HIV Infection
利用 NK 记忆来预防 HIV 感染
  • 批准号:
    9204387
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Harnessing NK Memory To Protect Against HIV Infection
利用 NK 记忆来预防 HIV 感染
  • 批准号:
    9430685
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Harnessing NK Memory To Protect Against HIV Infection
利用 NK 记忆来预防 HIV 感染
  • 批准号:
    8996549
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:

相似国自然基金

NDRG1调节心房肌细胞SERCA2a功能及其在房颤发病中的作用与机制研究
  • 批准号:
    82370316
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PKM2苏木化修饰调节非小细胞肺癌起始细胞介导的耐药生态位的机制研究
  • 批准号:
    82372852
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PI3K调节亚基p85β相分离调控RNA聚合酶POLR1A促进肝癌进展的机制研究
  • 批准号:
    82372615
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
鼠李糖乳杆菌1.0320联合菊粉调节肠道微生态重塑肠道屏障功能的分子机制研究
  • 批准号:
    32372343
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
乳酸化修饰USP7调节野生型IDH1去泛素化在结直肠癌化疗耐药中的作用机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:

相似海外基金

Mechanisms regulating the biosynthesis and signaling of oxylipins
氧脂素生物合成和信号传导的调节机制
  • 批准号:
    10710733
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Molecular Mechanisms Regulating Bacterial Two-component Signaling Systems
调节细菌二组分信号系统的分子机制
  • 批准号:
    10659547
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Stress Response Mechanisms Regulating Neuronal Health in the Mammalian Central Nervous System.
调节哺乳动物中枢神经系统神经元健康的应激反应机制。
  • 批准号:
    10729206
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Cell Senescence Regulating Osteoarthritis Progression: Sex-dependent Mechanisms
细胞衰老调节骨关节炎进展:性别依赖性机制
  • 批准号:
    10567551
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
Mechanisms Regulating Inflammatory Phenotypes in Fetal Macrophages
胎儿巨噬细胞炎症表型的调节机制
  • 批准号:
    10750088
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 91.35万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了