IL-33是IL-1細胞因子家族成員,在多種細胞中均固定表達。
作為一種警示因子,IL-33在細胞死亡或組織損傷后釋放,以提醒免疫系統(tǒng);
此外,IL-33的釋放還可能被多種刺激觸發(fā),包括過敏原暴露、真菌菌群、機械應(yīng)激、氧化應(yīng)激和細胞衰老。
IL-33的受體是ST2,ST2在1型和2型免細胞上表達,因此IL-33對免疫反應(yīng)具有多效性作用。
在腫瘤微環(huán)境(TME)中,IL-33發(fā)揮促腫瘤和抗腫瘤的雙重作用。
IL-33:分子生物學
編碼IL-33的基因位于人9號染色體,共有八個外顯子,可編碼270個氨基酸。
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蛋白結(jié)構(gòu)分兩個獨立結(jié)構(gòu)域,中間由中心連接區(qū)分隔。
這兩個結(jié)構(gòu)域分別是N端細胞核結(jié)構(gòu)域(氨基酸1–65)和C端細胞因子結(jié)構(gòu)域(氨基酸112–270)。
N端細胞核結(jié)構(gòu)域?qū)硕ㄎ恢陵P(guān)重要,包含基因結(jié)合基序(氨基酸40–58);C端的細胞因子結(jié)構(gòu)域由12條β鏈組成的β三葉折疊,結(jié)構(gòu)和IL-1家族的其他成員類似,如IL-1α、IL-1β和IL-18。
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C端的細胞因子結(jié)構(gòu)域是IL-33的活性單位。
全長的IL-33會被蛋白酶、環(huán)境過敏原和核糖體進一步加工,生成成熟的生物活性形態(tài)。
隨后有活性的IL-33與其受體ST2結(jié)合并招募共受體IL-1RAcP。
IL-33–ST2–IL-1RAcP復合物通過招募MyD88以及IRAK1、IRAK4和TRAF6來啟動下游信號傳導。
這一信號級聯(lián)激活NF-κB和MAPK通路,導致目標細胞中的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。
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全長的IL-33也可激活ST2,但比活性形式低10至30倍,因此,IL-33的生物活性受半胱天冬酶和氧化限制。
此外,可溶性ST2(sST2)可作為活性IL-33的誘餌受體,通過中和IL-33,起負調(diào)節(jié)作用。
IL-33在免疫反應(yīng)中的作用
ILC2具有獨特的ST2表達,是被IL-33激活的主要先天免疫細胞;嗜酸性粒細胞、肥大細胞和嗜堿性粒細胞也參與建立IL-33刺激下的2型免疫反應(yīng)。
在適應(yīng)性免疫中,IL-33直接刺激CD4+ T細胞中的ST2信號,導致IL-5和IL-13等2型細胞因子的上調(diào);IL-33還可以通過激活樹突狀細胞(DC)間接促進Th2細胞的反應(yīng),進而誘導Th2分化。
此外,IL-33與TSLP和IL-25協(xié)同作用,作為組織檢查點調(diào)控2型免疫反應(yīng)。
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另一方面,IL-33也能調(diào)節(jié)1型免疫反應(yīng),IL-33–ST2軸刺激IFN-γ的產(chǎn)生,增強NK細胞和NKT細胞的效應(yīng)器功能。
IL-33與IL-12協(xié)同,增強CD8+ T細胞的IFN-γ分泌從而增強其抗病毒反應(yīng)。
總之,IL-33可以促進1型和2型免疫及局部環(huán)境信號是多效性效細胞因子。
IL-33,腫瘤免疫的重要性
IL-33通過調(diào)節(jié)腫瘤細胞和免疫細胞,促進腫瘤微環(huán)境(TME)的形成。
腫瘤細胞核IL-33的過度表達改變TME的細胞因子和趨化因子環(huán)境,促進腫瘤進展。
核內(nèi)IL-33通過與NF-κB相互作用,降低Tregs抑制功能。
作為細胞因子也具有促腫瘤作用。
首先,IL-33通過誘導PD-L1實現(xiàn)免疫逃避。外源IL-33可以促進了骨髓系來源抑制細胞(MDSC)和Tregs的積累。
其次,IL-33直接激活構(gòu)成TME的先天免疫細胞促進腫瘤生長。這包括ILC2,嗜酸性粒細胞,MDSCs和巨噬細胞等。![]()
有意思的是,IL-33也能增強腫瘤進展過程中的抗腫瘤免疫。
作為核因子,IL-33與TRAF6相互作用,抑制IRF1,從而抑制PD-L1表達;作為細胞因子,IL-33可以調(diào)節(jié)TME,通過多種機制促進抗腫瘤免疫反應(yīng)。
鑒于IL-33在腫瘤免疫中的關(guān)鍵作用,很多研究聚焦于靶向IL-33以改善癌癥免疫治療的思路上。
利用IL-33trap融合蛋白(ST2的細胞外部分及其IL-1RAcP)破壞IL-33–ST2信號傳導,增強抗腫瘤免疫。
通過靶向IL-33–ST2信號與ICBs協(xié)同作用,比如同時靶向PD-L1和IL-33的雙抗、聯(lián)合抗ST2和抗PD-1抗體用藥等。
總之,IL-33作為核因子或細胞因子,具有協(xié)調(diào)腫瘤和抗腫瘤的免疫反應(yīng)。IL-33–ST2信號的調(diào)節(jié)——無論是通過阻斷還是增強——在與癌癥治療結(jié)合時已顯示出協(xié)同效應(yīng)。
這些發(fā)現(xiàn)表明IL-33是癌癥免疫治療的一個有前景的靶點。
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