揭秘 IL-33：肺癌治疗新希望 —— 阻断其抑制凋亡通路，能否攻克非小细胞肺癌难题？

为解决非小细胞肺癌（NSCLC）治疗耐药、预后差的问题，研究人员开展内源性 IL-33 对肺癌细胞凋亡影响的研究，发现其抑制凋亡，这为 NSCLC 治疗提供新靶点。强烈推荐科研读者阅读，开拓肺癌研究新思路。

　　

肺癌，这个可怕的 “杀手”，在全球范围内肆意横行。每年，大约有 250 万新的肺癌病例被确诊，近 200 万人因它失去生命。肺癌在新增癌症病例中占比 12.4%，在所有癌症相关死亡病例里更是高达 18.7%。其中，非小细胞肺癌（NSCLC）最为常见，约占肺癌病例的 85% 。面对肺癌，传统的手术和化疗手段虽然能发挥一定作用，免疫疗法也逐渐崭露头角，但耐药问题却像一道难以跨越的鸿沟，严重限制了治疗效果，使得 NSCLC 患者的预后情况依旧不容乐观，急需新的治疗方法来打破这一困境。

在这样的背景下，白细胞介素 - 33（IL - 33）进入了研究人员的视野。IL - 33 属于 IL - 1 超家族，它就像一个拥有 “双重身份” 的神秘分子，既是细胞核内的转录因子，又能摇身一变成为释放到细胞外的细胞因子。在正常生理状态下，它以全长形式（flIL - 33）安静地待在细胞核中，守护着细胞的屏障功能。可一旦细胞受到损伤或处于应激状态，它就会从细胞核中释放出来，被酶切割成更具生物活性的成熟形式（mIL - 33），然后与受体 ST2 结合，在多种炎症性疾病中 “大显身手”。不过，关于 flIL - 33 的功能，大家了解得还不是很清楚。

更重要的是，在癌症领域，IL - 33 的表现也引起了人们的关注。有研究发现，IL - 33/ST2 轴在结直肠癌、乳腺癌、胃癌和卵巢癌的生长和转移过程中扮演着 “帮凶” 的角色。在 NSCLC 方面，虽然之前有研究表明 IL - 33 能增强肺癌细胞的迁移和侵袭能力，但这些作用到底是由外源性还是内源性 IL - 33 驱动的，尤其是 flIL - 33 的具体功能，还有内源性 IL - 33 在肺癌细胞凋亡过程中发挥着怎样的作用，都还是未解之谜。

为了揭开这些谜团，研究人员在《Scientific Reports》期刊上发表了题为《Endogenous interleukin-33 promotes tumor survival by inhibiting apoptosis in non-small cell lung cancer》的论文。他们经过一系列研究，得出了重要结论：内源性 IL - 33 通过 ERK1/2 通路，以自分泌和依赖 ST2 的方式调节 BCL2 和 BAX 的表达，进而抑制 NSCLC 细胞的凋亡。这一发现意义重大，为 NSCLC 的治疗提供了全新的潜在靶点，有望为肺癌患者带来新的希望。

在这项研究中，研究人员运用了多种技术方法。他们先通过慢病毒转染技术，让肺癌细胞 A549 和 LLC1 分别稳定表达 flIL - 33 和 cIL - 33（一种模拟 mIL - 33 的人工构建体）。接着，利用小干扰 RNA（siRNA）转染技术，敲低 A549 细胞中 ST2 的表达，以此来探究 ST2 在 IL - 33 作用过程中的角色。此外，他们还借助免疫荧光（IF）、细胞增殖实验、迁移分析、侵袭实验、细胞凋亡定量分析、酶联免疫吸附测定（ELISA）、蛋白质免疫印迹（Western blot analysis）、实时荧光定量聚合酶链反应（qRT - PCR）以及 RNA 测序分析等技术，从多个角度对细胞进行检测和分析，全面深入地了解内源性 IL - 33 在肺癌细胞中的作用机制。

下面我们来详细看看研究结果。

内源性 IL - 33 抑制肺癌细胞凋亡

研究人员构建了携带人类全长 IL33（flIL33）和 IL - 33 C 末端结构域（cIL33）的慢病毒，并将它们转入 A549 细胞。qPCR 分析就像一个精准的 “探测器”，证实了 flIL33 和 cIL33 在相应转染细胞中的高表达。免疫荧光染色则像一台 “显微镜相机”，清楚地展示出 flIL - 33 在 A549 细胞的细胞质和细胞核中都有分布，且主要集中在细胞核，而 cIL - 33 只存在于细胞质中，这表明稳定过表达 flIL - 33 和 cIL - 33 的细胞模型构建成功。

随后，通过用 annexin V/7 - AAD 染色并进行流式细胞术分析，研究人员发现，与对照组相比，flIL33 和 cIL33 组的细胞凋亡率明显降低。进一步研究发现，这是因为 IL - 33 能调节凋亡相关蛋白 BCL2 和 BAX 的表达。qPCR 和 Western blot 分析结果显示，flIL33 和 cIL33 的过表达会使 A549 细胞中 BCL2 表达增加，BAX 表达受到抑制，这就像是给癌细胞的凋亡 “踩了刹车”，有力地证明了内源性 IL - 33 能抑制 NSCLC 细胞的凋亡。

内源性 IL - 33 增强肺癌细胞的增殖和侵袭能力

为了更全面地了解内源性 IL - 33 在肺癌中的作用，研究人员对细胞的增殖、迁移和侵袭能力进行了检测。结果发现，与对照组相比，flIL33 和 cIL33 组的 A549 细胞增殖能力显著提升，侵袭能力也明显增强，不过在迁移能力方面，各组之间并没有明显差异。

研究人员没有就此满足，他们又构建了过表达 flIl33 和 cIl33 的小鼠肺癌细胞系 LLC1 进行验证。结果同样发现，LLC1 细胞在过表达 flIl33 和 cIl33 后，增殖和侵袭能力增强，细胞凋亡率降低。这一系列实验结果充分表明，内源性 IL - 33 就像癌细胞的 “助推器”，能促进肺癌细胞的增殖和侵袭。

内源性 IL - 33 通过 ST2 受体抑制肺癌细胞凋亡

研究人员发现，过表达 flIL33 和 cIL33 的 A549 细胞会分泌 IL - 33，而对照组则检测不到。并且，cIL33 组分泌的 IL - 33 比 flIL33 组更多。为了弄清楚这些分泌的 IL - 33 是不是通过激活 ST2 受体来抑制细胞凋亡的，研究人员用 ST2 siRNA 敲低 A549 细胞中 ST2 的表达。Western blot 分析结果显示，ST2 的表达果然明显降低。

接着，研究人员用 cIL33 细胞和对照组细胞的条件培养基（CM）分别刺激 ST2 siRNA 转染的细胞和对照 siRNA 转染的细胞。流式细胞术分析发现，对照 siRNA 组中，cIL33 细胞的 CM 能降低细胞凋亡率，但在 ST2 siRNA 组中，这种抗凋亡作用消失了。同时，对 BCL2 和 BAX 表达的检测也发现，在对照 siRNA 组中，cIL33 细胞的 CM 能上调 BCL2、下调 BAX 的表达，而在 ST2 siRNA 组中，这种调节作用被抑制了。这一系列实验表明，肺癌细胞中的内源性 IL - 33 可以通过自分泌的方式激活 ST2 受体，进而抑制细胞凋亡。

IL - 33 通过 ST2 受体激活 ERK1/2 通路

为了深入探究 IL - 33 抑制肺癌细胞凋亡的内在机制，研究人员进行了转录组测序，并利用 KEGG 数据库分析差异表达基因所富集的信号通路。结果发现，Ctrl 与 flIL33、Ctrl 与 cIL33 的比较中，MAPK 信号通路显著富集，而 flIL33 与 cIL33 的比较中则没有。

进一步通过 Western blot 检测发现，与对照组相比，flIL33 和 cIL33 组中 p - ERK1/2 的表达明显增加，而 p - P38 和 p - JNK 的表达并没有明显变化。为了明确 ST2 受体在 ERK 通路激活中的作用，研究人员用 cIL33 细胞和对照组细胞的 CM 分别处理对照 siRNA 和 ST2 siRNA 转染的细胞，再检测 ERK1/2 和 p - ERK1/2 的表达。结果显示，cIL33 细胞的 CM 能显著促进对照 siRNA 细胞中 p - ERK1/2 的表达，但在 ST2 siRNA 组中，这种促进作用明显减弱。这就说明，ST2 受体参与了 IL - 33 介导的 ERK1/2 通路的激活过程。

IL - 33 通过激活 ERK1/2 通路抑制肺癌细胞凋亡

最后，研究人员想知道 ERK1/2 信号通路在 IL - 33 抑制细胞凋亡过程中到底起什么作用。他们用 ERK 抑制剂 FR 108,024 和 DMSO 分别处理 Ctrl、flIL33 和 cIL33 细胞。Western blot 分析显示，ERK 抑制剂有效地抑制了 ERK1/2 的激活。

流式细胞术结果表明，与 DMSO 处理组相比，FR 108,024 处理组中 cIL33 细胞上清对 A549 细胞凋亡的抑制作用明显减弱。qPCR 和 Western blot 分析还发现，FR 108,024 处理会降低 cIL33 细胞上清诱导的 BCL2 表达，同时逆转对 BAX 表达的抑制作用。在过表达 IL - 33 的 LLC 细胞中进行同样的实验，也得到了类似的结果。这充分说明，ERK1/2 通路在 IL - 33 调节 BCL2 和 BAX 表达、抑制肺癌细胞凋亡的过程中起着关键作用。

综合上述研究结果，研究人员发现内源性 IL - 33 在肺癌中扮演着促癌因子的角色，它通过自分泌且依赖 ST2 的途径，激活 ERK1/2 通路，调节 BCL2 和 BAX 的表达，从而抑制肺癌细胞的凋亡，促进癌细胞的增殖和侵袭。这一研究成果意义非凡，不仅揭示了 IL - 33 在肺癌发生发展过程中的新机制，还为 NSCLC 的治疗提供了潜在的新靶点 ——IL - 33 和它的受体 ST2。未来，如果能针对这两个靶点开发出有效的治疗方法，或许就能为肺癌患者带来新的生机，让他们在对抗肺癌的道路上看到更多的希望。不过，研究人员也指出，由于本研究使用的细胞大多携带 KRAS 突变，还需要进一步研究 IL - 33 在非 KRAS 突变细胞中的作用以及作用机制是否相同，这样才能让我们对 IL - 33 在肺癌中的作用有更全面、更深入的了解，为肺癌的治疗提供更坚实的理论基础。