淋巴结巨噬细胞通过诱导免疫调节细胞因子IL-33驱动免疫耐受和癌症治疗抵抗

Apoptotic cells are immunosuppressive, creating a barrier in cancer treatment. Thus, we investigated immune responses to dying tumor cells after therapy in the tumor draining lymph node (TDLN). A key population responsible for clearing tumor material in the TDLN was medullary sinus macrophages (MSMs). Tumor debris phagocytosis by MSMs induces the cytokine IL-33, and blocking the IL-33 receptor (ST2) or deletion of Il33 in MSMs enhances therapy responses. Mechanistically, IL-33 activates T regulatory cells in TDLNs that migrate to the tumor to suppress CD8+ T cells. Therapeutically combining ST2 blockade, targeted kinase inhibitors, and anti-PD-1 immunotherapy increases CD8+ T cell activity promoting tumor regression. Importantly, we observe similar activity in human macrophages, and IL-33 expression in sentinel lymph nodes correlates with disease stage and survival in melanoma. Thus, our data identifies an IL-33-dependent immune response to therapy that attenuates therapy-induced anti-tumor immunity.

凋亡细胞具有免疫抑制作用，形成癌症治疗的屏障。因此，我们研究了治疗后肿瘤引流淋巴结（TDLN）中对死亡肿瘤细胞的免疫反应。负责清除肿瘤物质的关键细胞群体是髓质窦巨噬细胞（MSMs）。肿瘤碎片通过MSMs的吞噬作用诱导细胞因子IL-33，阻断IL-33受体（ST2）或删除MSMs中的Il33可增强治疗反应。从机制上讲，IL-33通过激活能够迁移至肿瘤部位TDLNs中的调节性T细胞来抑制CD8+ T细胞。将ST2拮抗剂、靶向激酶抑制剂和抗PD-1免疫治疗联合使用，可以增加CD8+ T细胞的活性，促进肿瘤退缩。值得注意的是，我们在人体巨噬细胞中也观察到了类似的作用，且IL-33在前哨淋巴结中的表达与黑色素瘤的疾病阶段和生存期相关。因此，我们的研究发现了一种IL-33依赖的免疫反应，该反应在治疗过程中削弱了治疗引发的抗肿瘤免疫反应。

研究背景与目的

背景 ：化疗、靶向治疗等癌症治疗手段通过诱导肿瘤细胞凋亡发挥作用，但凋亡细胞可能触发免疫抑制反馈机制，限制抗肿瘤免疫反应的持续性和有效性。淋巴结（ TDLN）是肿瘤免疫调控的关键场所，但凋亡肿瘤细胞如何通过TDLN驱动免疫耐受尚不明确。

目的 ：探究治疗后肿瘤凋亡物质在 TDLN中的免疫调节作用，揭示其驱动治疗抵抗的机制，并评估靶向该通路的潜在治疗价值。

研究设计与方法

模型 ：使用 B16F10黑色素瘤和BRAF突变YUMM小鼠模型，模拟化疗（顺铂）、靶向治疗（BRAF抑制剂PLX4720）后的肿瘤微环境。

关键实验 ：

细胞吞噬分析 ：通过流式细胞术和免疫荧光标记，追踪凋亡肿瘤物质在 TDLN巨噬细胞（MSMs）中的摄取。

基因编辑与功能验证 ：构建 MSM特异性IL-33敲除小鼠（MSM-IL33KO）、ST2受体阻断抗体，验证IL-33/ST2轴的作用。

单细胞 RNA测序 ：分析 TDLN中ST2+免疫细胞的转录特征，解析IL-33对Treg细胞的调控机制。

临床样本分析 ：评估人类黑色素瘤患者前哨淋巴结（ SLN）中IL-33表达与疾病分期的相关性。

关键结果

髓窦巨噬细胞（ MSMs）是凋亡肿瘤物质的主要吞噬者 ：

治疗后， MSMs高效吞噬凋亡肿瘤物质，并特异性上调IL-33表达，而其他淋巴结巨噬细胞（如SSMs）无此现象。

IL-33的诱导依赖于磷脂酰丝氨酸（PS）介导的吞噬作用，阻断PS识别可消除IL-33表达。

IL-33激活Treg细胞，抑制抗肿瘤免疫 ：

IL-33通过其受体ST2激活TDLN中的Treg细胞，促进其向肿瘤迁移并抑制CD8+ T细胞功能。

单细胞测序显示， ST2+ Treg细胞在治疗后显著富集，并呈现促免疫抑制的转录特征（如高表达c-Myc及其靶基因）。

靶向 IL-33/ST2轴增强治疗效果 ：

阻断 IL-33（αST2抗体）或MSM特异性敲除IL-33可显著增强化疗、靶向治疗及放疗的抗肿瘤效果，延长生存期。

联合 IL-33阻断与PD-1抑制剂可协同增强CD8+ T细胞活性，抑制肿瘤复发。

人类临床相关性 ：

人类巨噬细胞在吞噬凋亡肿瘤细胞后同样高表达 IL-33，且黑色素瘤患者前哨淋巴结中IL-33+巨噬细胞数量与疾病分期正相关。

IL-33/ST2信号抑制的基因特征与患者生存率改善显著相关。

优势与意义

机制创新 ：首次揭示治疗后凋亡肿瘤物质通过 TDLN巨噬细胞-IL-33-Treg轴驱动免疫抑制的完整通路，填补了治疗抵抗机制的研究空白。

治疗潜力 ： IL-33/ST2轴作为可靶向的免疫检查点，与现有疗法（化疗、靶向治疗、PD-1抑制剂）联用可显著提升疗效，为难治性肿瘤提供新策略。

转化价值 ：人类数据验证了小鼠模型的临床相关性，支持 IL-33作为预后标志物和治疗靶点的开发价值。

局限性

模型限制 ：研究主要基于小鼠模型，且未涵盖淋巴结转移的复杂情况。

样本量 ：临床样本量较小，需更大队列验证 IL-33的预后价值。

机制细节 ： IL-33诱导Treg细胞活化的下游信号通路尚未完全解析。

未来方向

临床转化 ：推进 IL-33/ST2抑制剂（如抗体、小分子）的临床试验，探索与免疫检查点抑制剂、靶向治疗的联用方案。

机制深化 ：解析 IL-33调控Treg细胞功能的具体分子途径（如c-Myc依赖的代谢重编程）。

跨瘤种验证 ：在乳腺癌、肺癌等其他实体瘤中评估 IL-33通路的普适性及靶向策略。

结论

本研究揭示了治疗后凋亡肿瘤物质通过 TDLN巨噬细胞释放IL-33、激活Treg细胞、抑制抗肿瘤免疫的核心机制，并证明靶向该通路可显著增强多种疗法的效果。这一发现为克服肿瘤免疫耐受提供了新思路，具有重要的临床转化潜力。