제가 발표할 논문은 2023년 3월 Cellular & Molecular immunology에 출판된 "Discovery of highly immunogenic spleen-resident FCGR3+CD103+ cDC1s differentiated by IL-33-primed ST2+ basophils" 입니다.
IL-33은 IL-1 family에 속하는 nuclear cytokine이자 alarmin으로서 type II immune cell인 basophil, Th2 cell, eosinophils, mast cell, ILC2 등을 자극하여 infection, inflammatory disease, cancer와 같은 상황에서 중요한 조절 작용을 하는 분자로 알려져 있습니다.
특히 Tumor 상황에서 IL-33의 역할은 아직까지 정확하게 밝혀져 있지 않으며, Treg cell expansion을 유도하여 tumor-promoting pathway를 유도하거나, tumor-associated macrophage의 mobilization을 통해 tumor growth를 유도한다는 연구 결과들이 존재하였습니다.
그러나 이와는 반대로, 몇몇 연구들은 IL-33가 antitumor immunity를 유도하는 cytokine으로서, eosinophil activation을 유도하거나, tumor-residing dendritic cell을 maturation시켜 antitumor T-cell response를 유도하는 등 항암 치료제의 adjuvant로서의 가능성을 제시하기도 하였습니다.
하지만 아직까지 IL-33가 매개하는 antitumor immune response에 대한 자세한 immunological mechanism이 밝혀져 있지 않았기 때문에, 해당 연구진은 recombinant IL-33를 tumor-bearing (TB) mice에 처리한 후 tumor growth의 어떠한 영향을 미치는 지 조사하였습니다.
그 결과로 IL-33를 처리한 TB mouse 그룹에서 Tumor growth가 감소하는 것을 확인하였고, 이러한 효과가 conventional DC가 없는 Batf3 KO mice에서는 나타나지 않는 것 또한 확인하였습니다.
이에 IL-33 treated mouse와 Control mouse를 비교했을 때 spleen 내에서 CD103+ cDC1 군집이 증가하는 것을 확인하였으며, 해당 군집의 T-cell priming ability 또한 강화되어 있음을 확인하였습니다.
또한 IL-33 treatment 상황에서 분화시킨 DC에서 FCGR3의 발현이 증가하였으며 OVA-immune complex uptake 및 OT-I T cell priming ability가 증가한 것을 확인하였습니다.
추가적으로 IL-33가 CD103+ DC development에 어떠한 영향을 미쳤는지 확인하기 위해 ST2 (IL-33 receptor) KO mouse strain을 활용하여 in vitro DC development를 확인했을 때, ST2 KO mouse에서 유래한 splenocyte에서도 CD103+ DC가 분화하는 것을 확인하여 IL-33가 DC development에 extrinsic하게 영향을 미치는 것을 확인했습니다.
이러한 현상은 ST2를 발현하고 있는 basophil이 IL-33 treatment 상황에서 분비하는 GM-CSF, IL-13, IL-9, IL-5 등의 extrinsic soluble factor에 의해 발생하는 것을 확인하였습니다.
최종적으로 mouse tumor model에서 DC-based vaccine 또는 human PBMC에서 moDC를 분화시키는 과정에 IL-33를 처리하여 그 효과를 확인하였습니다.
즉, 이 논문은 recombinant IL-33 또는 IL-33-mediated DC vaccine이 tumor immunotherapy를 위한 효과적인 수단으로 활용될 수 있는 가능성을 제시한 논문입니다.
위 논문은 DC-based vaccine을 활용한 tumor immunotherapy와 immunogenic dendritic cell 분화에 영향을 미치는 인자들에 대해서 공부하기 위해서 선정하게 되었습니다.
논문 링크: https://www.nature.com/articles/s41423-023-01035-8