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肝細胞癌（HCC）是一種惡性程度很高的腫瘤，根據中國國家癌症中心最新數據，肝癌（主要是HCC）位居癌症死亡率排名第二位[1]，給我國人民帶來了極大的健康負擔。
目前免疫檢查點抑制劑治療已經在多種腫瘤中取得了較好的治療效果，但是在肝癌中響應率仍較低，增加對肝臟以及肝癌發生過程中免疫學變化的認識，有助於我們開發更有效的免疫治療策略。
肝臟有著獨特的免疫學特性，富含多種免疫細胞，尤其是天然免疫細胞如NK細胞，以及固有淋巴樣細胞1型（ILC1）。在肝癌的發生髮展過程中，NK細胞的功能通常是下降的[2]，但是我們對引起NK細胞功能失調，從而破壞抗腫瘤免疫應答的機制，仍不完全清楚。
近日，由 雪松西奈醫療中心Ekaterina K. Koltsova教授領銜的研究團隊，在著名期刊 Cancer Discovery 上發表重要研究成果[3]，他們發現 IL-27R信號可以抑制肝臟NK細胞以及ILC1向腫瘤內浸潤的能力以及細胞毒功能，促進HCC的發生髮展。 敲除或用藥物抑制IL-27或IL-27R可以增強機體抗腫瘤免疫應答，抑制肝癌的發生髮展。
這項研究成果表明 IL-27可以作為一種新型肝癌免疫檢查點，阻斷IL-27途徑在HCC中具有良好治療潛力。
論文首頁截圖
肝癌通常是由長期的慢性炎症損傷引起的， IL-27是一種具有抗炎作用的細胞因子，有研究認為它在慢性感染以及炎症相關疾病中可以發揮保護作用[4,5]。但是IL-27在腫瘤發生髮展中的作用，目前仍缺少相關研究。
為了探究IL-27與HCC之間的關係，研究團隊分析了HCC患者血清中IL-27的水平，結果發現， 與健康人相比，HCC患者血清中IL-27含量顯著增加，並且IL-27的水平與患者的生存期呈現明顯的負相關。TCGA數據分析也顯示，在HCC患者中IL-27或IL-27RA （IL-27RA是IL-27R的兩個亞基之一）的表達量與患者的生存期呈負相關。
這些結果表明，與先前猜想不同， IL-27信號可能在HCC中扮演了促腫瘤的角色，與人類HCC患者的不良預後相關。
為了在體內探究IL-27對HCC的發生究竟具有怎樣的影響，研究團隊在特異性缺陷IL-27受體的小鼠—— Il27ra -/- 小鼠中構建了致癌物DEN （二乙基亞硝胺）誘導的HCC模型，發現相比於WT小鼠， IL-27RA缺陷的小鼠HCC發生率更低，腫瘤結節數量較少，並且腫瘤直徑也較小。
為了確定IL-27R信號促進腫瘤生長的作用是否免疫系統，他們將攜帶完整IL-27RA或敲除IL-27RA的HCC細胞系接種至小鼠肝臟，發現腫瘤細胞上IL-27RA的缺失並不影響其在體內生長；而將WT腫瘤細胞接種至WT小鼠或IL-27RA缺陷小鼠時觀察到IL-27RA缺陷小鼠體內腫瘤生長受到抑制。這表明 IL-27R信號並不直接促進腫瘤細胞在體內生長，而是抑制機體抗腫瘤能力。
以上的數據共同表明，IL-27R信號具有促進腫瘤發生髮展的作用。
在人類和小鼠中，IL-27信號與HCC不良預後相關
為了闡明IL-27R信號調控肝癌的可能機制，研究團隊對DEN誘導的肝癌組織進行了轉錄組測序，發現相比於WT小鼠，IL-27RA缺陷小鼠腫瘤組織中NK細胞特徵基因顯著增加，並且與NK細胞細胞毒相關的信號通路明顯富集，IL-15的表達也明顯上升。流式細胞術檢測結果驗證了上述發現， IL-27RA缺失後腫瘤浸潤NK1.1 + TCRβ - 細胞顯著增加 。
進一步的檢測表明，增加的NK1.1 + TCRβ - 細胞包括NK細胞以及ILC1，但 IL-27RA缺失後增加的主要是NK細胞。TCGA資料庫分析結果表明在人類HCC中，NK細胞丰度與IL-27RA的表達水平呈現顯著的負相關關係。
這些數據表明，在小鼠和人肝癌中，IL-27或其受體的表達與NK細胞的浸潤呈負相關。
為了更深入的探究IL-27RA缺失後對NK細胞以及ILC1功能的影響，研究團隊使用流式細胞術以及單細胞轉錄組測序分析這兩群細胞的功能狀態。發現 IL-27RA缺失後NK細胞以及ILC1均上調錶達殺傷分析GzmB，NK細胞還上調錶達Perforin，並且NK細胞表面活化性受體NKG2D的表達有明顯上調。同時單細胞轉錄組測序分析表明，IL-27RA缺失後NK細胞以及ILC1更加成熟，向細胞毒狀態分化能力增強。這表明IL-27RA缺失後NK細胞以及ILC1的效應功能得到了明顯的增強。
缺陷IL-27R後腫瘤內浸潤的NK1.1 + TCRβ - 細胞數量增加，功能增強
由於NK細胞的活化不僅需要其自身的成熟，還需要平衡抑制性信號以及活化性信號的刺激，上述結果中發現IL-27RA缺失後NK細胞上調錶達活化性受體NKG2D，那麼IL-27RA缺失後腫瘤細胞上相關的配體表達水平有何變化呢？
流式檢測以及免疫組織化學染色表明，相比於WT小鼠，IL-27RA缺陷小鼠腫瘤細胞上NKG2D配體Raet1、H60b的表達明顯上調，而抑制NK細胞活化的MHCⅠ表達顯著下調。與之對應的是，rIL-27刺激能夠顯著抑制肝癌細胞中Raet1和H60b的表達。
這表明 IL-27可以降低腫瘤細胞上NK細胞活化性受體的配體表達，避免激活NK細胞，從而有利於腫瘤的免疫逃逸。
IL-27RA缺失後NK細胞上NKG2D表達增加，細胞毒功能增強；IL-27可以降低腫瘤細胞NKG2D配體的表達
以上的研究結果表明，在致癌物DEN誘導的HCC小鼠模型中，IL-27R信號缺失可以增強NK細胞和ILC1的抗腫瘤能力。然而，在人類社會，致癌物DEN誘導的肝癌畢竟是少數，近年來隨著肥胖的流行， 由非酒精性脂肪性肝炎（NASH）引起的HCC在逐漸升高。
為了了解上述機制在NASH相關的HCC中是否存在，研究人員又構建了NASH相關HCC小鼠模型：為MUP-uPA小鼠飼喂西方飲食（WD）誘發NASH相關的HCC。
結果表明，IL-27RA缺失後，小鼠的HCC發生率顯著下降，流式檢測發現IL-27RA缺失後小鼠腫瘤浸潤NK細胞數量顯著增加，並且腫瘤細胞上的Raet1、H60b表達上調，MHCⅠ表達顯著下調。這與DEN模型中觀察到的現象一致，說明 IL-27R信號和NK細胞介導的抗腫瘤免疫之間存在功能和機制聯繫。
在NASH相關HCC模型中，IL-27也發揮了促腫瘤的作用
以上的結果提示我們NK細胞在IL-27R信號與HCC之間發揮關鍵性調控作用，為了確定IL-27R信號被阻斷後NK細胞在控制腫瘤生長中的作用是否是不可或缺的。
研究團隊使用抗NK1.1抗體清除了小鼠NK細胞，發現 清除NK細胞後，IL-27RA缺失不能減少DEN誘導的腫瘤發生。這說明NK細胞在IL-27R信號缺陷引起的抗腫瘤效應中發揮了至關重要的作用。
這些數據說明，IL-27R缺陷帶來的抗腫瘤能力增強依賴於NK細胞（或許還有ILC1）在腫瘤內的浸潤以及活化。
缺陷IL-27R依賴於NK細胞發揮抗腫瘤作用
以上的證據表明，IL-27R信號在HCC發生髮展過程中起到了抑制抗腫瘤免疫的作用，那麼使用抗體阻斷IL-27/IL-27R信號軸是否可以增強抗腫瘤免疫應答，抑制腫瘤生長呢？
為此，研究團隊分別使用IL-27中和抗體以及IL-27R阻斷抗體對MUP-uPA+WD小鼠進行治療，發現阻斷IL-27-IL27R信號軸能夠顯著抑制腫瘤的發生髮展。這表明 阻斷IL-27信號在HCC中具有良好的治療潛力。
阻斷IL-27/IL-27R軸能夠有效抑制腫瘤發生髮展
總體而言，這項研究成果表明，IL-27R信號通過調節NK細胞和ILC1細胞在腫瘤內的浸潤與活化，在體內控制肝癌的發展。
藥物抑制IL-27或其受體顯著抑制了肝癌的發展和生長，這意味著IL-27通路可能成為HCC的一個有希望的治療靶點。
參考文獻：
1. Rongshou Zheng, Siwei Zhang, Hongmei Zeng, Shaoming Wang, Kexin Sun, Ru Chen, Li Li, Wenqiang Wei, Jie He,Cancer incidence and mortality in China, 2016,Journal of the National Cancer Center,2022, doi:10.1016/j.jncc.2022.02.002.
2. Cai L, Zhang Z, Zhou L, Wang H, Fu J, Zhang S, et al. Functional impairment in circulating and intrahepatic NK cells and relative mechanism in hepatocellular carcinoma patients. Clin Immunol 2008;129(3):428-37 doi 10.1016/j.clim.2008.08.012.
5. Sasaoka T, Ito M, Yamashita J, Nakajima K, Tanaka I, Narita M, et al. Treatment with IL27 attenuates experimental colitis through the suppression of the development of IL-17producing T helper cells. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2011;300(4):G568-76 doi 10.1152/ajpgi.00329.2010.