TGF-β促进Th17细胞产生IL-22,从而促进肠道相关肿瘤的发生

BioWorld  |   2020-05-28 08:02

来源:BioWorld


近年来,以免疫检查点阻断为代表的癌症免疫疗法受到越来越多的关注,多款免疫检查点抑制剂相继上市,深刻地改变了当前癌症治疗格局,然而不幸的是,许多患者由于原发性或获得性耐药,导致他们对此疗法没有反应。
之前的研究表明,抑制转化生长因子βTGF-β)可能有助于克服肿瘤细胞对免疫检查点阻断的抗性。TGF-β也成为肿瘤免疫治疗领域冉冉升起的新星。TGF-β,属于转化生长因子超家族的多功能细胞因子,包括三个不同的哺乳动物同工型(TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3)TGF-β1:在肾脏的表达最多,分布于肾小球、肾小管,活性最强;TGF-β2:只表达于肾小球旁器;TGF-β3:分布与TGF-β1相似,但数量较少。在晚期癌症中,TGF-β既能促进癌细胞增殖,还会导致免疫抑制和血管生成,使癌细胞更具侵袭性,还能将通过免疫炎症反应攻击癌细胞的效应T细胞转化为调节性T细胞,关闭炎症反应,诱导癌症免疫逃逸wt_a72382020052101355_337a0d.jpg
TGF-β介导的晚期癌症免疫逃逸日前,德国汉堡-埃彭多夫大学医学中心和美国耶鲁大学医学院等合作,在 Nature Communications 杂志发表了题为:TGF-β signaling in Th17 cells promotes IL-22 production and colitis-associated colon cancer 的研究论文。该研究在体外实验中证实TGF-β信号传转导促进Th17细胞产生IL-22,还提供了第一个体内动物实验,证实TGF-β信号转导可促进Th17细胞产生IL-22,从而促进体内肠道肿瘤的发生wt_a32302020528101355_3690d1.jpg白介素22IL-22)在组织修复和防御病原体方面具有重要作用。这种细胞因子是由免疫细胞产生的,非免疫细胞中受体IL-22RA1的选择性表达将IL-22的功能限制在特定的组织中。有趣的是,初期IL-22的产生可以预防遗传毒性应激,但如果IL-22的控制不当,它也会在小鼠模型中促进炎症性肠病(IBD)和肿瘤发生。例如,结直肠癌(CRC)患者的IL-22血清水平升高就与化疗耐药相关。
IL-22的主要来源是γ-δT细胞、自然杀伤细胞和3型先天淋巴样细胞(ILC3)在适应性免疫系统中,Th17细胞被认为是IL-22的重要来源。有趣的是,来自T细胞的IL-22在结直肠癌(CRC)中可能特别重要,能够促进癌症进展,而来自ILC3细胞的IL-22则可能在早期遗传毒性事件中具有保护作用,因此可以防止肿瘤发生。因此,IL-22的来源可能对IL-22的功能起关键作用TGF-β1对几种T细胞亚群的分化具有重大影响,例如,它促进外周调节性T细胞(pTRegs和Th17细胞的分化,却抑制Th1细胞的分化。而且,TGF-β1对T细胞产生IL-22的影响,之前的数据是矛盾的,有研究表明TGF-β1在体外抑制IL-22的产生,也有研究表明TGF-β1在体外促进T细胞产生IL-22,而且这些研究都缺乏体内实验数据。考虑到TGF-β对肿瘤免疫逃逸的重要作用,以及IL-22在结直肠癌的作用,搞清楚TGF-β与IL-22之间相互作用关系,对于结直肠癌等癌症的研究有重要意义。总体而言,该研究阐明了T细胞中IL-22产生的调控及其对结直肠癌(CRC)的影响,通过体外实验证实具有AhR配体和强TCR刺激作用的TGF-β1促进了IL-17+ IL-22+ T细胞的发育。更重要的是,该研究使用T细胞和IL-17A+细胞中TGF-β信号转导受损的转基因小鼠,证明了TGF-β在体内肿瘤发生过程中对IL-17+ IL-22+的出现很重要。IL-22如同一把双刃剑,在肿瘤发生过程中具有双重功能。短期生产IL-22可防止遗传毒性,而不受控制的IL-22活性则可以促进肿瘤生长。因此,严格调控IL-22是必不可少的。CD4+ T细胞(尤其是Th17细胞是IL-22的主要来源,TGF-β1促进Th17细胞的分化,但TGF-β信号转导对IL-22产生的影响的研究存在争议。这项研究通过体外和体内实验,严谨地证实了CD4+ T细胞(尤其是Th17细胞中的TGF-β信号转导促进IL-22的产生,从而促进体内肠道肿瘤的发生

目前已有多项阻断TGF-β信号转导的治疗策略开始临床试验,GSK默克辉瑞礼来赛诺菲诺华等国际制药巨头纷纷布局,相关临床试验也表明,阻断TGF-β在治疗晚期非小细胞肺癌、HPV相关癌症、胆管癌、三阴性乳腺癌、前列腺癌和胃癌等难治性癌症安全有效。

这项研究揭示了TGF-β促进肠道相关癌症发生的新机制,解决了TGF-β对IL-22产生的争议,为基于TGF-β的癌症免疫治疗提供了新的思路和方向。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-020-16363-w

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