IL-33通过诱生Treg促进小鼠乳腺癌发展的作用及机制

Interleukin-33 (IL-33) is a newly reported cytokine that plays various roles in human diseases and experimental disease models. Our previous studies have reported that IL-33 is involved in immune-correlated diseases by enhancing regulatory T cell (Treg) responses or reducing interferon-γ production, but the role of IL-33 in tumor especially mammary carcinoma remains unclear. We observed that blockade of IL-33 could ameliorate mouse mammary carcinoma progression and decrease the amount of Treg; moreover, for human being, mammary carcinoma is accompanied with significantly higher serum level of IL-33. Our investigation would explore ST2-/- mice, IL-33-transgenic mice and tumor-bearing mice to study the role of IL-33 in mammary carcinoma by using immunofluorescence, western blot, real-time PCR, ELISA et al.; then, to demonstrate the mechanism by which IL-33 accelerates tumor progression through induction of Treg; last, to confirm our conclusion above by analyzing breast tumor tissues and serum from patients with mammary carcinoma. Our program will declare the mechanism that IL-33 could accelerate mammary carcinoma progression by inducing Treg, and may provide more scientific evidences for establishing new therapeutic target for human tumor treatment especially mammary carcinoma.

IL-33是一种具有多重生物学效应的细胞因子。申报者前期已报道IL-33通过促进Treg细胞应答或降低IFN-γ分泌等参与免疫相关疾病，但是关于IL-33在肿瘤尤其是乳腺癌中的作用尚不清楚。申报者发现，阻断IL-33可抑制小鼠乳腺癌发展并降低Treg数量，且IL-33与人乳腺癌具有一定相关性。本研究拟使用乳腺癌荷瘤小鼠、ST2基因敲除鼠及IL-33转基因鼠，采取细胞过继输注、抗体阻断等干预措施，使用免疫荧光、免疫印迹、实时定量PCR、ELISA等实验方法，首先研究IL-33在小鼠乳腺癌中的生物学功能；其次明确IL-33通过诱生Treg来促进小鼠乳腺癌发展及机制；最后使用临床样本分析IL-33、Treg与人乳腺癌的相关性，以期与动物实验结论相印证。本项目可为探索临床乳腺癌干预的新策略提供理论依据。

IL-33是IL-1家族的一种新型细胞因子，广泛表达于各种组织和细胞表面。IL-33的作用机制具有多样性，在不同的疾病型中，通过不同机制参与病程，如通过促进Th2型细胞应答加剧溃疡性结肠炎；而在实验性自身免疫性肝损伤中，促进NKT细胞功能加剧肝损伤。.器官衰竭是临床病人死亡的主要原因之一，最有效的方法是进行器官移植。但是，临床上可供移植的器官来源非常短缺，因此异种器官成为最可能的来源。但是异种移植需要面临强烈的免疫排斥反应，所以，对异种移植排斥反应的抑制成为当前研究热点之一。..本课题主要研究细胞因子IL-33联合免疫抑制剂来氟米特（下文简称Lef）对异种移植免疫排斥反应的抑制作用及其机制。主要研究内容有以下两个方面：.1..IL-33联合Lef处理能否延长器官抑制物的存活期；.2..上述处理延长存活期的机制：抑制物局部炎性细胞浸润、细胞因子IFN-γ、IL-4、IL-10等表达水平、Treg细胞水平及IgG水平变化等。..通过研究，我们得出了如下实验结果：.1、.IL-33与Lef联用延长移植物的存活期从2.8±0.4天延长至17.3±2.3天，且与各对照组间的差异具有显著统计学意义。组织学分析也证实，IL-33与Lef联用能够显著减少移植物局部的炎性细胞浸润。.2、.IL-33与Lef联合处理组的Treg细胞水平明显增加，这是其促进免疫抑制的重要原因。.3、.IL-33与Lef联合处理能够显著抑制T细胞的增殖，并降低受者体内Th1型细胞因子的水平（IFN-γ）。对其他细胞因子，如IL-4、IL-10、TGF-β水平也有一定影响。.4、.IL-33与Lef联合处理组使B细胞比例下降，但是对IgG没有显著影响。.从上述实验结果，我们得出结论：IL-33介导移植免疫耐受可能是通过促进Treg细胞的功能来实现的。首先，通过Treg抑制Th1细胞的增殖及Th1型细胞因子的产生；同时可能通过影响Th2型细胞因子的产生来抑制体液免疫功能。..综上所述，尽管IL-33参与移植耐受的机制有待更深层次的研究，我们的结果仍可能为临床器官移植（尤其是异种移植）开发新的免疫抑制策略提供重要依据。