细胞因子被认为能够通过调节免疫系统进而识别并摧毁癌细胞。目前已经有多种细胞因子被批准作为治疗癌症患者的药物,其中包括Th1型细胞因子(IL-2, IFN-g, TNF-a, and GM-CSF),另外,Th2型细胞因子(IL-4 and IL-13)目前在动物试验中也被证明具有一定的抗肿瘤活性。尽管其中的分子机制在25年来一直没有弄清楚,但研究表明通过在肿瘤细胞中人为地表达Th2型细胞因子,能够抑制肿瘤的发育。因此Th2型细胞因子可能直接能够抑制肿瘤的生长。
IL-33是一类Th2型细胞因子,不过它对多种免疫细胞以及非免疫细胞都具有一定的影响。之前的研究已经表明IL-33具有一定的抗肿瘤活性,如果人为地在肿瘤细胞中高表达IL-33,或者通过注射的方式将外源IL-33导入肿瘤组织,则会促进肿瘤特异性杀伤性T细胞反应,从而增强抗肿瘤效应。然而,对于II型天然淋巴细胞,即对IL-33反应最为强烈的淋巴细胞亚群,是否也参与者这一过程仍未可知。对此,来自韩国蔚山大学的Byungsuk Kwon进行了相关研究,结果发表在最近一期的《Journal of immunology》杂志上。
首先,作者向EL-4淋巴瘤细胞系中转入了IL-33基因时期过量表达。通过比较对照组EL-4与IL-33过表达的EL-4在体内的生长情况,作者发现IL-33的过表达能够抑制肿瘤的生长。免疫组化染色结果也表明:IL-33能够引发大量的粒细胞向肿瘤组织浸润。
之后,作者通过流失的方法检测发现在IL-33过表达的肿瘤在体内生长的过程中,有大量的II型ILC细胞向肿瘤组织附近聚集。而且体外刺激实验表明这部分II型ILC对于IL-33的刺激具有强烈的反应,能够大量增殖。接下来,作者向ILC-2缺失突变体小鼠中转入肿瘤细胞使其在体内发育,之后人为地导入外源的II型ILC。结果显示,ILC-II的导入能够抑制肿瘤的生长。这表明II型ILC具有抗肿瘤活性。
进一步,作者发现这部分ILC-22细胞能够大量分泌趋化因子CXCL1以及CXCL2,这两类趋化因子能够与肿瘤细胞表面的受体CXCR2结合从而促进肿瘤细胞发生凋亡。另外,作者还发现IL-33的存在对于诱导肿瘤细胞表达CXCR2也具有重要的作用,这是通过活性氧信号实现的。
综上,作者通过一系列体内外实验阐释了IL-33与II型ILC在抑制肿瘤生长中的作用。