IL-33激活I(lǐng)LC2s誘導(dǎo)胰腺癌三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)的形成
胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）作為“免疫冷腫瘤”，腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞浸潤(rùn)較少，對(duì)免疫檢查點(diǎn)抑制劑等免疫療法的響應(yīng)性極差。PDAC中會(huì)形成很少的三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)（TLSs），當(dāng)存在TLSs時(shí)，生存率較高，但TLSs在PDAC中形成的機(jī)制及其調(diào)控因子尚未明確。TLSs是慢性炎癥組織中形成的異位淋巴聚集物，能調(diào)節(jié)慢性炎癥組織（包括腫瘤）中的免疫反應(yīng)，它通過(guò)炎癥觸發(fā)LT-LTβR（淋巴毒素-LTβ受體）通路的激活而形成，但目前未完全明確誘導(dǎo)TLSs的炎癥信號(hào)和細(xì)胞。
2025年1月15日，有研究團(tuán)隊(duì)在《Nature》期刊上發(fā)表了題為“IL-33-activated ILC2s induce tertiary lymphoid structures in pancreatic cancer”的文章，該文章表明在PDAC的TLSs中檢測(cè)到潛在的淋巴源性ILC2s（2型天然淋巴細(xì)胞）和IL-33表達(dá)細(xì)胞。炎癥組織釋放的IL-33通過(guò)激活ILC2s誘導(dǎo)TLSs的形成，從而增強(qiáng)了抗腫瘤免疫反應(yīng)。設(shè)計(jì)表達(dá)的重組人IL-33蛋白可以增加腫瘤內(nèi)淋巴源性ILC2s和TLSs，在PDAC小鼠中顯示出增強(qiáng)的抗腫瘤活性。
該文章研究思路如下：
一、IL-33介導(dǎo)淋巴細(xì)胞生成
為了確定腫瘤中誘導(dǎo)TLSs的候選炎癥信號(hào)，研究者分析了人PDAC中與已知TLSs轉(zhuǎn)錄特征正相關(guān)的表達(dá)基因。發(fā)現(xiàn)腫瘤中IL-33+細(xì)胞比臨近胰腺組織豐富，而有TLSs的腫瘤中IL-33+細(xì)胞更豐富。后發(fā)現(xiàn)激活LTβR在野生型小鼠（WT）中產(chǎn)生瘤內(nèi)TLSs，但在Il33-/-PDAC小鼠中不能產(chǎn)生TLSs。利用化學(xué)性結(jié)腸炎小鼠模型模擬人類(lèi)炎癥性腸病發(fā)現(xiàn)炎癥誘導(dǎo)的淋巴細(xì)胞生成也需要Il33。用重組IL-33蛋白（rIL-33）處理PDAC小鼠和化學(xué)性結(jié)腸炎小鼠，結(jié)果顯示IL-33的警示結(jié)構(gòu)域（IL-33 109-266）觸發(fā)了癌癥和炎癥中的淋巴生成。該結(jié)構(gòu)域可與ST2（suppression of tumorigenicity 2）結(jié)合，ST2是一種白介素受體蛋白，也被稱(chēng)為IL1RL1、T1或 IL33R。（見(jiàn)圖1）
圖1. IL-33的警示結(jié)構(gòu)域誘導(dǎo)PDAC和化學(xué)性結(jié)腸炎的TLSs
（圖片來(lái)源于《Nature》雜志）
二、驗(yàn)證?IL-33對(duì)ILC2s的激活作用。
研究者希望進(jìn)一步鑒定介導(dǎo)IL-33誘導(dǎo)TLSs生成的細(xì)胞。他們之前驗(yàn)證過(guò)rIL-33在PDAC小鼠中主要增加了腫瘤內(nèi)ST2+ILC2s，故在rIL-33處理的PDAC小鼠的腫瘤和腫瘤引流淋巴結(jié)（DLNs）中檢測(cè)了ST2+ILC2s的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組，檢測(cè)到腫瘤內(nèi)ILC2s共表達(dá)Klrg1和Ltb、Lta和LT，而LTα1/β2異源三聚體細(xì)胞因子是TLSs新生成所必需的。在PDAC模型和化學(xué)性結(jié)腸炎小鼠中，rIL-33使腫瘤內(nèi)表達(dá)LT的KLRG1+ILC2s增多。這些腫瘤內(nèi)KLRG1+ILC2s也表達(dá)典型的ILC2轉(zhuǎn)錄因子（Gata3、Rora和Id2）、細(xì)胞因子（Il5、Il13和Areg）和受體（Il7r和Nmur1），而不表達(dá)ILC1或ILC3轉(zhuǎn)錄因子。為了驗(yàn)證ILC2s是否利用細(xì)胞內(nèi)LT誘導(dǎo)腫瘤內(nèi)TLSs，培育了ILC2s上缺乏Ltb的轉(zhuǎn)基因小鼠，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因小鼠中腫瘤內(nèi)TLSs減少。由此得出ILC2s有助于IL-33介導(dǎo)的淋巴細(xì)胞生成，rIL-33激活的KLRG1+ILC2s通過(guò)涉及LT的途徑誘導(dǎo)PDAC中的TLSs。（見(jiàn)圖2）
圖2. IL-33激活淋巴源性ILC2s
（圖片來(lái)源于《Nature》雜志）
三、淋巴源性ILC2s可以從腸道遷移
由于ILC2s具有淋巴生成功能，可以從腸道遷移到組織中。研究者假設(shè)腸道是KLRG1+ILC2s遷移到胰腺腫瘤的一個(gè)來(lái)源。用rIL-33處理轉(zhuǎn)基因小鼠，發(fā)現(xiàn)KLRG1+ILC2s可以通過(guò)腸-血回路遷移到PDAC。為了研究PDAC是否啟動(dòng)了這種腸源性遷移的ILC2回路，研究者尋找了可能刺激ILC2s遷移的腸源性信號(hào)。發(fā)現(xiàn)PDAC增加了胰腺內(nèi)KLRG1+ILC2的比例、腸道Il33 mRNA的表達(dá)、腸道微生物群的多樣性并改變了其組成。結(jié)果表明KLRG1+ILC2s可以從腸道遷移到腫瘤，并受到腸道微生物群的調(diào)節(jié)。（見(jiàn)圖3）
圖3. 淋巴源性ILC2s可以從腸道遷移到腫瘤
（圖片來(lái)源于《Nature》雜志）
四、工程化的IL-33可增加淋巴細(xì)胞生成
研究者想進(jìn)一步驗(yàn)證他們的發(fā)現(xiàn)跟人疾病的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在人PDAC組織樣本中，檢測(cè)到表達(dá)LT的KLRG1+ILC2s。研究者設(shè)計(jì)了人IL-33重組蛋白（H-rIL-33），后將人IL-33 112-270中含有的4個(gè)半胱氨酸殘基全部替換為絲氨酸殘基以消除引發(fā)二硫鍵和構(gòu)象改變的半胱氨酸氧化，防止破壞IL-33的ST2結(jié)合位點(diǎn)，得到H-e-rIL-33。發(fā)現(xiàn)與H-rIL33相比，H-e-rIL-33增強(qiáng)了ST2的激活。再將H-e-rIL-33融合到人類(lèi)IgG1 Fc片段以延長(zhǎng)H-e-rIL-33在體內(nèi)的半衰期，發(fā)現(xiàn)最終改造的重組蛋白增強(qiáng)了體外ST2激活。由于人IL-33在小鼠中具有生物活性，研究者將最終改造的人IL-33重組蛋白用于小鼠中，發(fā)現(xiàn)重組蛋白以劑量依賴(lài)的方式增加瘤內(nèi)KLRG1+ILC2s和TLSs，從而控制PDAC腫瘤?。（見(jiàn)圖4）
圖4. 一種工程化的人IL-33治療藥物刺激PDAC的TLSs和抗腫瘤活性
（圖片來(lái)源于《Nature》雜志）
基于該研究結(jié)果，IL-33表達(dá)水平可作為PDAC患者免疫治療反應(yīng)的預(yù)測(cè)指標(biāo)，開(kāi)發(fā)IL-33激動(dòng)劑可能可以增強(qiáng)TLSs的形成并提高免疫檢查點(diǎn)抑制劑的療效，為“冷腫瘤”免疫激活提供了新靶點(diǎn)。
云克隆開(kāi)發(fā)了與該研究相關(guān)的靶標(biāo)產(chǎn)品，部分指標(biāo)節(jié)選如下：
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