IL-36/IL-36R信号介导CD8+T细胞抗肿瘤免疫应答的机制

It has been reported that the status of metabolic suppression and immunosuppression blocked the anti-tumor function of CD8+T cells. Previously, we have identifed that IL-36/IL-36R signal could promote CD8+T cell activation, proliferation and cytokine production in vitro and remarkably inhibit tumor progression in vivo through improving tumor-specific CD8+ T cells and transforming tumor microenvironment. .This project aims to explore the mechanism that IL-36/IL-36R signal can promote the metabolism of CD8+T cells, then activate CD8+T cells, and subsequently inhibit tumor progression dependent on analyzing the clinlic sapmles from patients with lung cancer and developing experiments in vitro and in vivo. Our hypotheses are as follows: (1) IL-36/IL-36R signal can directly promote CD8+T cell metabolism by stimulating mTORC1 dependent on MyD88 and IKK and indirectly activate CD8+T cells by inducing DC maturation through stimulating mTORC1. (2) Variation or defect of endogenous “danger signal” IL-36/IL-36R will influence mTORC1 activation, metabolism and immune response of CD8+TILs, shape the tumor microenvironment and correlate with tumor progression.

肿瘤微环境中CD8+TILs处于代谢抑制和免疫抑制状态，难以发挥有效的抗肿瘤作用；我们前期的研究工作阐明了IL-36/IL-36R信号能促进CD8+T细胞活化、增强肿瘤特异性CD8+T细胞免疫应答和改变肿瘤微环境，显著抑制肿瘤的生长与转移。.本项目旨在通过临床、体外及动物实验：阐明IL-36/IL-36R信号可通过MyD88、IKK途径激活mTORC1、直接促进CD8+T细胞的生长代谢及其活化，并通过mTORC1诱导DC成熟间接促进CD8+T细胞的活化，来介导CD8+T细胞的抗肿瘤免疫应答；证实内源性“危险信号”IL-36/IL-36R的变化、缺失会影响到CD8+TILs的mTORC1活化、代谢、免疫效应及肿瘤免疫微环境，并与肿瘤的进展密切相关；从而揭示IL-36/IL-36R信号介导CD8+T抗肿瘤免疫应答的机制，为其进一步应用于肿瘤免疫治疗奠定理论基础。

CD8+ T细胞是机体抗肿瘤最主要的效应性免疫细胞，通过合适的手段促进其效应功能，有助于实现对肿瘤的杀伤作用。本项目主要阐述了IL-36β介导的IL-36/IL-36R信号在体外对CD8+ T细胞的活化、增殖及效应性细胞因子分泌的促进作用；分析了IL-36β对CD8+ T细胞PI3K/Akt、IKK和MyD88通路的激活，从而对mTORC1途径的活化，并进而促进CD8+ T细胞效应功能的机制；研究了IL-36β在荷瘤动物模型体内促进了CD8+ TILs的效应功能及抗肿瘤作用；探讨了IL-36β对Tc9细胞分化及肿瘤过继性免疫治疗的促进作用。. 研究结果表明，IL-36β能显著促进CD8+ T细胞的活化与增殖。IL-36β可促进CD8+ T细胞mTORC1下游信号分子S6的磷酸化作用，该作用依赖于PI3K/Akt、IKK和MyD88通路。研究结果进一步阐明，IL-36β对乳腺癌4T1和黑色素瘤B16的生长均有较明显的抑制作用。IL-36β可显著增加CD8+ TILs的数量，促进CD8+ TILs的增殖及IFN-γ分泌，并增强肿瘤抗原特异性CD8+ T细胞免疫应答。同时，IL-36β促进了CD45+细胞中CD4+ T、NK和γδT细胞比例增加，并下调了中性粒样髓系来源的抑制细胞（NMDSCs）。研究结果还证实，IL-36β可显著性促进Tc9细胞分化，IL-36β上调了Tc9细胞中IL-21、IL-22、BATF等与Tc9细胞相关的特征性细胞因子和转录因子的表达，并促进了IFN-γ、FasL、穿孔素、GzmA、GzmB、GzmC等效应性分子的表达，同时下调Foxp3的表达。此外，研究结果进一步揭示，与TGF-β联合IL-4这一经典条件下诱导形成的Tc9细胞相比，IL-36β促进分化的Tc9细胞能够更有效地抑制肿瘤生长，延长荷瘤小鼠生存期；IL-36β促进分化的Tc9细胞过继治疗组的肿瘤组织、脾脏及肿瘤引流淋巴结内均可检测到较高比例的外源性CD8+ T细胞；与经典Tc9过继治疗组相比，经IL-36β诱导的Tc9过继治疗组中，外源性CD8+ T细胞的PD-1与CD244表达具有相对较低水平的表达。. 综上，IL-36/IL-36R信号在促进肿瘤免疫应答中具有重要作用，IL-36β是介导抗肿瘤免疫应答极其有效的因子，其在肿瘤免疫治疗中具有极具应用前景和价值。