IL-35在促進與抑制癌癥中的作用進展

高志遠 謝 騰 蒯 冀

湖北民族大學醫(yī)學部荊門臨床醫(yī)學院神經(jīng)外科，湖北省荊門市 448000

白細胞介素的主要功能包括促進免疫系統(tǒng)細胞間的通訊、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子和控制炎癥[1]。其中IL-35是IL-12家族的最新成員，于2007年被發(fā)現(xiàn)[2]。該細胞因子由兩個亞基組成，分別稱為EB病毒誘導基因3(EBI3)和p35[3]，這兩個亞基也分別存在于IL-27和IL-12中。IL-35在腫瘤微環(huán)境中的存在可以影響腫瘤特異性細胞反應(yīng)和腫瘤的發(fā)展。本文就IL-35的結(jié)構(gòu)、信號通路及在各類癌癥中的正負調(diào)控作用予以綜述。

1 IL-35

IL-12家族細胞因子是一組細胞因子，包括異二聚體α亞基(IL-12p28、IL-12p35、IL-23p19)和β亞基(IL-12p40、EBI3)。通過上述亞基的各種組合，可以產(chǎn)生幾種細胞因子，包括IL-12、IL-23、IL-27和IL-35[4]。IL-12家族的新成員IL-35于2007年被發(fā)現(xiàn)，它是在干擾素-γ和Toll樣受體3(TLR3)/TLR4激動劑治療后分泌出來的。IL-35是一種異二聚體分子，由EBI3β鏈和IL-12p35α鏈組成。EBI3是一種34kDa的糖蛋白，含有1個由mRNA編碼的信號肽，該mRNA在其3’-非翻譯區(qū)(3’-UTR)有一個重復的Alu序列。IL-35的任何一個亞基都可以獨立地調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)，這些功能以IL-35異二聚體的形式增強[5]。EBI3參與細胞和新陳代謝途徑，并部分負責母體對胚胎的免疫耐受[6]。IL-12p35是IL-35的另一個亞基，是一個有助于細胞過程的分泌亞單位。EBI3在IL-12家族中是獨一無二的，因為它缺乏一個N-末端的免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域。IL-12和IL-23的分泌似乎需要一個鏈間二硫鍵，但對于含有EBI3的細胞因子，如IL-35和IL-27，這一點還沒有報道，這使得它們的穩(wěn)定性不如那些含有P40亞基的細胞因子[7]。EBI3與IL-12p35不是以二硫鍵連接，因為EBI3有3個蛋氨酸和4個半胱氨酸殘基，而IL-12p35有10個蛋氨酸和7個半胱氨酸殘基。這兩對保守的半胱氨酸介導了造血素受體的分子內(nèi)二硫鍵連接[2]。

2 IL-35的信號轉(zhuǎn)導途徑

IL-35有4種不尋常的受體，分別是IL-12Rβ2/gp130、IL-12β2/IL12Rβ2、gp130/gp130和IL12Rβ2/IL-27Rα亞基。

IL-12家族受體都使用JAK2和STAT4轉(zhuǎn)錄因子，但最終結(jié)果不同。由于IL-35R由IL-12Rβ2/gp130異源二聚體組成，其信號轉(zhuǎn)導由轉(zhuǎn)錄因子STAT家族執(zhí)行。IL-35的信號需要STAT1和STAT4轉(zhuǎn)錄因子啟動下游通路[4]。IL-12Rβ2/IL-12Rβ2和gp130/gp130同源二聚體受體的信號轉(zhuǎn)導僅由STAT4或STAT介導。STAT1和STAT4異源二聚體與EBI3和IL-12A基因啟動子上的相應(yīng)位置結(jié)合，介導IL-35的產(chǎn)生。Bregs產(chǎn)生的IL-35信號通路與上述途徑不同，其受體由IL-12Rβ2/IL-27Rα組成，通過STAT1進行信號傳遞。STAT1/STAT3異源二聚體進入細胞核，導致IL-35和IL-10的表達。Bregs產(chǎn)生的IL-35增加了Bregs的數(shù)量。與其他IL-12細胞因子家族成員相比，IL-35具有獨特的功能特征和非傳統(tǒng)的信號傳導方式。盡管IL-35利用了gp130和IL-12Rβ2兩個受體鏈，但它仍然只能使用上述受體中的一個。除了傳統(tǒng)的IL-35受體鏈外，人們認為IL-35還可以通過另一種受體鏈組合來傳遞信號,這是因為gp130與LIF-R(如CNTF和LIF)形成同源和異源二聚體結(jié)構(gòu)。

3 IL-35在腫瘤中的作用

高水平的血漿IL-35和腫瘤微環(huán)境中IL-35的高表達預示著幾種惡性腫瘤預后不良。IL-35通常由某些癌細胞和調(diào)節(jié)性T細胞，特別是Foxp3+Tregs在惡性腫瘤組織中產(chǎn)生。此外，腫瘤浸潤性樹突狀細胞也表達EBI3。樹突狀細胞也被認為是腫瘤環(huán)境中IL-35的來源。多項研究表明，IL-35抑制淋巴細胞的抗腫瘤活性，增加髓系細胞的聚集，改善血管生成，最終導致腫瘤細胞的擴張和腫瘤的發(fā)展[8]。IL-35促進腫瘤血管生成和CD11b+Gr1+髓系細胞積聚[反映為CD31+在血管中的密度增加和腫瘤基質(zhì)中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的產(chǎn)生]。MDSC是一種通過產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和其他促血管生成因子而導致腫瘤血管生成的細胞。腫瘤產(chǎn)生的IL-35在MDSC趨化中起間接作用。它提供了抑制腫瘤免疫的腫瘤抑制微環(huán)境[9]。相反，一些研究結(jié)果表明，iTr35細胞產(chǎn)生的IL-35可能會抑制腫瘤生長。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和干擾素-γ促進人癌細胞IL-35的表達，IL-35的表達抑制細胞生長，抑制細胞周期于G1期，促進細胞凋亡[10]。同時，腫瘤壞死因子-α和干擾素-γ刺激增強了Fas的調(diào)節(jié)，降低了B細胞淋巴瘤2(bcl-2)的表達[10]。因此，IL-35通過調(diào)節(jié)與細胞周期和凋亡相關(guān)的基因，降低癌細胞活性，抑制癌細胞生長，促進細胞凋亡。

3.1 肺癌 Zhang等人通過免疫組織化學染色證實非小細胞肺癌組織中IL-35的表達以及LVD(淋巴管密度)和MVD(微血管密度)的增加。IL-35表達與預后因素的相關(guān)性顯示，IL-35的表達與腫瘤分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、T分期、LVD和MVD顯著相關(guān)，而與年齡、性別、吸煙等因素無關(guān)。IL-35表達、高LVD和MVD、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是獨立預后指標，IL-35可能是非小細胞肺癌治療的重要臨床靶點[11]。

3.2 肝細胞癌 作為一種抑制性細胞因子，IL-35在肝細胞癌中有相當數(shù)量的表達，主要分布在腫瘤細胞和腫瘤間質(zhì)細胞中。觀察到腫瘤旁的IL-35促進MDSCs的產(chǎn)生，抑制CTL反應(yīng)[12]。已知IL-35的高表達導致對凋亡的敏感性增強，基質(zhì)金屬肽酶2(MMP-2)和MMP-9活性降低，細胞遷移顯著減少，從而減少轉(zhuǎn)移。腫瘤采用了一系列機制，如減少腫瘤細胞表面MHCL和CD95的表達，以損害免疫系統(tǒng)。IL-35的高表達可上調(diào)肝癌細胞的HLA-A/B/C和CD95，從而增強其抗腫瘤活性。腫瘤微環(huán)境中的IL-35可能由CD39+Foxp3+Tregs產(chǎn)生。與CD39+Foxp3+Tregs相關(guān)的IL-35是一個更準確的預后因子[8]。最新也有研究表明，IL-35升高通過影響CD4+和CD8+T細胞的抑制受體表達和細胞因子分泌，對肝癌腫瘤微環(huán)境產(chǎn)生免疫抑制作用[13]。

3.3 乳腺癌 IL-35在乳腺癌組織中的表達也與腫瘤進展有關(guān)，IL-35的表達與浸潤性導管癌(IDC)的TNM分期和轉(zhuǎn)移有關(guān)，而IL-35的表達與IDC的分期無關(guān)[14]。研究表明，乳腺癌細胞表達并分泌IL-35[15]。乳腺癌細胞(BCCs)來源的IL-35通過激活STAT1/STAT3信號通路抑制常規(guī)T(T conv)細胞的增殖，并進一步將受抑制的T conv細胞轉(zhuǎn)化為iTr35細胞。這可能構(gòu)成一個正反饋回路：BCCs來源的IL-35抑制腫瘤浸潤性淋巴細胞的增殖，并進一步誘導它們成為iTr35細胞，從而在腫瘤微環(huán)境中產(chǎn)生更多的IL-35和iTr35細胞。通過這種方式，乳腺癌細胞促進了自身的發(fā)育和進展，導致乳腺癌患者預后不良[15]。

4 總結(jié)

IL-35在多種腫瘤中高表達，可通過抗腫瘤免疫反應(yīng)間接或直接作用于腫瘤細胞發(fā)揮作用。根據(jù)靶細胞的不同，不同的信號通路會導致免疫細胞功能的不同。研究表明，IL-35在不同的癌癥類型中的表達在大多數(shù)情況下會增強調(diào)節(jié)細胞，并導致腫瘤細胞逃避免疫監(jiān)視。少數(shù)研究表明，IL-35的增加可以刺激細胞凋亡，減少腫瘤的發(fā)生。這可能是由于癌癥的不同階段或腫瘤細胞微環(huán)境的差異。IL-35對腫瘤細胞的作用以及細胞因子及其表達率與腫瘤不同階段的關(guān)系尚不清楚。綜上所述，IL-35將被作為癌癥的預后和治療一種新的生物標記物或靶點。