IL-33/ST2途径在CD8+T细胞介导的胃癌肿瘤免疫应答中的作用研究

New molecules and signaling pathways that can stimulate TILs function and reverse its anergic state are welcoming additions to tumor immunotherapy. IL-33/ST2 pathway has a well established function in the induction and amplification of Th2-type inflammatory responses, its role in Th1 responses is less clear. We have recently found that T-bet regulated IL-33 receptor ST2 expression on effector CD8 T cells, and IL-33 inhibited tumor growth and was associated with increased IFN-γ production by CD8 TILs. Based on these findings, by using clinical, in vitro and in vivo animal experiments, first of all, we will test whether IL-33/ST2 pathway directly promotes type 1 lymphocyte-mediated immune responses in the gastric tumor microenvironment in this study. Then, the role of IL-33/ST2 pathway in adoptive T cell therapy of an established tumor will be further determined. In addition, the clinical correlation of IL-33/ST2 expression in human gastric cancer will be analyzed. However, such studies will significantly improve our knowledge about anti-tumor immunity and will provide insights with potential applications in novel treatments in tumor immunotherapy.

IL-33/ST2途径介导的生物学活性参与了炎症和多种免疫病理过程，而其在Th1型肿瘤免疫应答中的作用迄今仍不明了。课题组前期研究发现，效应性CD8+T细胞高表达IL-33的受体ST2，其表达受Th1型应答转录因子T-bet的调控；在小鼠荷瘤模型中，IL-33显著提高肿瘤浸润CD8+T细胞IFN-γ的分泌，并延缓肿瘤生长。本项目拟以此为切入点，选择胃癌为研究对象，结合临床、体外及动物实验，进一步分析IL-33/ST2在人胃癌肿瘤微环境中的表达及其临床意义，证实IL-33/ST2途径是否通过CD8+T细胞在胃癌肿瘤微环境中介导适应性抗肿瘤免疫应答，继而进一步探讨IL-33/ST2途径在肿瘤过继性CD8+CTL细胞免疫治疗中的作用和可能机制，以期为胃癌肿瘤免疫应答提供新的理论，为肿瘤细胞免疫治疗提供新的手段和策略。

一些细胞因子通过适度激发肿瘤微环境的炎症反应，促进肿瘤浸润T淋巴细胞的聚集活化与效应发挥，是肿瘤免疫治疗的有效策略。本研究证实了IL-33是激发I型免疫应答的有效的细胞因子，通过转变肿瘤微环境、促进I型免疫应答，介导对肿瘤的抑制作用，其抗肿瘤作用主要通过显著增加肿瘤微环境中浸润的CD45+、CD8+T、NK细胞亚群的数量或比例，下调肿瘤微环境中MDSC的比例，诱导肿瘤特异性CD8+T细胞的产生，以及上调肿瘤组织中IL-12p35、IFN-γ、Gzmb等的表达，其作用的发挥依赖于CD8+T、NK细胞的存在和IFN-γ、穿孔素及其受体ST2的表达，去除CD4+Treg，可以增强IL-33介导的抗肿瘤效应。进而探讨IL-33和ST2在肿瘤患者肿瘤组织和癌旁组织的表达及临床意义。采用qPCR法检测131例NSCLC患者肿瘤组织和癌旁组织中IL-33 和ST2 mRNA的表达，用免疫组织化学法检测了70例NSCLC标本中IL-33的蛋白定位与表达，分析IL-33和ST2的表达与NSCLC患者临床病理参数之间的关系。结果显示，与癌旁组织相比，NSCLC肿瘤组织中IL-33、ST2 mRNA的表达水平显著降低；IL-33蛋白在肺癌组织中呈低表达。IL-33和ST2的表达与肺癌组织学类型、肿瘤分化、病理分级和临床分期有关，与术后生存时间显著正相关。由此提示，肿瘤生长导致细胞损伤而释放的“危险信号”是抗肿瘤的重要因素之一。课题继而探讨IL-33是否能直接作用于体外培养的人CD8+T淋巴细胞，并探讨IL-33联合肿瘤疫苗对肿瘤的生长和转移的影响，结果显示，IL-33能够增强体外培养的人CD8+T淋巴细胞的活化效应功能，促进细胞免疫应答，作为疫苗佐剂增强体内肿瘤浸润的CD8+T淋巴细胞的效应功能，所获结果为IL-33在肿瘤免疫治疗的潜在转化应用提供了新的方法和理论依据。