矛盾的IL-10

文摘   科学   2023-12-16 12:00   上海  
IL-10
1989年DNAX Research Institute的Fiorentino等人从激活的Th2细胞中纯化了IL-10,并命名为为细胞因子合成抑制因子(cytokine synthesis inhibitory factor,CSIF)。后续的研究发现IL-10刺激肥大细胞,胸腺细胞和B细胞,但对髓系细胞具有免疫抑制作用。

J Exp Med. 2020

IL-10与其受体结合,激活JAK1-TYK2-STAT3信号级联,最终诱导STAT3介导的抗炎反应。STAT3转录重编程导致了许多分子,包括转录抑制因子、染色质修饰因子和转录后或翻译后调节因子。这些分子将共同限制炎症反应,例如PRR激活的下游。
最近,IL-10已被证明可以以STAT3依赖的方式调节多种代谢调节因子的转录,包括DDIT4。由于DDIT4是mTORC的调节因子,IL-10R信号通路限制了TLR4激活下游的糖酵解通量,从而反过来控制巨噬细胞的炎症反应。除了JAK-STAT3通路外,STAT1、STAT5PI3K-Akt级联反应也被报道介导IL-10反应。
据报道,代谢调节因子AMPK可以激活PI3K-Akt-mTORC级联反应,但也可以激活STAT3,以响应IL-10。此外,STAT3在其他IL-10家族细胞因子、IL-6和一些其他细胞因子和生长因子的受体下游被激活。细胞如何区分STAT3激活下游的抗炎和促炎重编程尚不完全清楚,但据报道,IL-10诱导的SOCS3通过阻断至少IL-6R下游的STAT3,而不是IL-10R发挥重要作用。
IL-10通过抑制促炎细胞因子和抗原提呈细胞(APC)和其他功能,对髓系细胞产生主要抑制作用。
IL-10 还对记忆 Th17 和 Th2 细胞具有直接抑制作用,同时促进 Foxp3+ 调节性 T 细胞 (Tregs) 的存活和作用。
在某些情况下,IL-10具有免疫激活功能,例如,对肥大细胞以及B细胞和部分T细胞。对T细胞的直接刺激作用可能抗肿瘤作用的原因。

肿瘤免疫中的矛盾

IL-10在肿瘤发展和发病机制中的作用似乎是自相矛盾的,因为IL-10的肿瘤促进和肿瘤抑制作用均已被报道。
IL-10 的三种主要生物活性
  • 促进 CD8+ T 细胞溶细胞功能 (CTL) 的增殖和活性,
  • 抑制抗原呈递和促炎细胞因子(尤其是APC产生的 IL-12 和 IL-23)产生
  • 减轻慢性炎症介导的肿瘤促进作用。

Immunity. 2019

肿瘤相关巨噬细胞 (TAM)不仅有助于杀死肿瘤,但也可产生因子(例如血管内皮生长因子和基质金属蛋白酶),有助于血管生成和转移,从而促进肿瘤进展。
TAM产生的IL-10可以通过抑制APC的功能并随后阻断T细胞效应功能,来减弱抗肿瘤反应。

但是,有悖常理的是,IL-10本身具有强大的抗肿瘤作用,还通过免疫依赖性机制抑制转移,包括抑制浸润性巨噬细胞和血管生成因子以及激活CD8 + T细胞CTL。
血清高水平IL-10与晚期癌症和不良预后有关,然而,慢性炎症相关细胞因子(IL-17和IL-23)可促进肿瘤进展(Langowski等人,2006,2007),并且IL-10可以下调这些细胞因子,可能产生抗癌免疫。

自免中的矛盾

有大量研究表明,IL-10 可能在小鼠狼疮中发挥多种相反的作用。
众所周知,IL-10促进Treg存活,抑制自身免疫。但是:
IL-10支持SLE患者自身反应性B细胞增殖和分化为浆细胞,从而促进疾病进展。
但是IL-10是直接作用于B细胞,还是通过Th细胞间接作用于B细胞,还有待继续研究。

Front. Immunol.2022

参考资料
Fiorentino, D.F., Bond, M.W., and Mosmann, T.R. (1989). Two types of mouse T helper cell. IV. Th2 clones secrete a factor that inhibits cytokine production by Th1 clones. J. Exp. Med. 170, 2081–2095

Margarida Saraiva et al, Biology and therapeutic potential of interleukin-10,J Exp Med. 2020 Jan 6;217(1):e20190418. doi: 10.1084/jem.20190418.

Wenjun Ouyang, Anne O'Garra,IL-10 Family Cytokines IL-10 and IL-22:from Basic Science to Clinical Translation,Immunity. 2019 Apr 16;50(4):871-891. doi: 10.1016/j.immuni.2019.03.020.

Biswas S, Bieber K and Manz RA (2022) IL-10 revisited in systemic lupus erythematosus. Front. Immunol. 13:970906. doi: 10.3389/fimmu.2022.970906


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