Nature：靶向CTLA-4免疫疗法终于有了新进展！这次是通过IL-23驱动肠道ILC3。。。

针对免疫检查点PD-1的免疫治疗彻底改变了癌症治疗，也在反向改变慢性炎性或免疫性疾病的治疗方案；与此同时，针对出道更早的CTLA-4靶向药物却一直疗效了了。

我们一直关注和研究CTLA-4，认为针对自身免疫性疾病或慢性炎性疾病的CTLA-4靶向干预，可能会比针对PD-1效果更明显；但寻找更好的干预方式极为重要。

在慢性炎症性疾病，尤其是炎症性肠病（IBD）的研究领域，细胞因子IL-23的角色日益受到重视。IL-23是一种异源二聚体细胞因子，属于IL-12家族，由共享的IL-12p40亚基和特定的IL-23p19亚基组成。它在自身免疫和慢性炎症性疾病的发病机制中扮演着关键角色，如IBD、牛皮癣、类风湿关节炎、多发性硬化症和重症肌无力等。尽管IL-23在促进病理性炎症中的作用已被广泛认识，但其在组织保护和抗微生物功能中也发挥着积极作用，尤其是在肠道中。这种双重作用使得IL-23成为了一个复杂的治疗靶点。

然而，IL-23如何平衡其在促进炎症和组织保护之间的角色，以及其在肠道中的细胞和分子机制尚不完全清楚。为了深入理解IL-23的功能，需要识别和研究响应IL-23的细胞群体，特别是那些表达IL-23受体的细胞。固有淋巴细胞3（ILC3s）是一组在肠道中发挥重要作用的免疫细胞，它们在维持肠道稳态和对肠道微生物的免疫反应中起着关键作用。因此，探索ILC3s在IL-23介导的炎症反应中的作用，可能揭示新的免疫调节机制。鉴于IL-23的双重作用和ILC3s在肠道稳态中的关键作用，探索ILC3s上的CTLA-4分子如何响应IL-23，可能为IBD等慢性炎症性疾病的治疗提供新的策略。

近日，来自维尔康奈尔医学中心Gregory F. Sonnenberg等研究学者在Natrue杂志上发表了题为 CTLA-4-expressing ILC3s restrain interleukin-23-mediated inflammation 的研究论文【1】。本研究旨在通过深入分析IL-23与ILC3s之间的相互作用，特别是ILC3s上的CTLA-4分子如何响应IL-23并调节炎症反应，以期为慢性炎症性疾病的治疗提供新的理论和实践基础。

实验结果表明，ILC3s通过CTLA-4分子对IL-23介导的炎症反应进行负向调控的新机制。在肠道微生物和IL-23的激活下，ILC3s上的CTLA-4表达上调，并通过减少肠道髓样细胞上的共刺激分子CD80和CD86，以及增加PD-L1的生物利用度，来抑制炎症T细胞反应并促进免疫调节。

（如需原文，请加微信healsanq获取，备注2024612Nature）

🔷  单细胞RNA测序（scRNA-seq）：

研究者使用单细胞RNA测序技术来分析健康小鼠小肠中所有表达IL-23受体的细胞，并研究了它们对IL-23的急性反应。这项技术能够揭示不同细胞群体在基因表达层面的独特性和异质性。

🔷  流式细胞术：

用于细胞表型的分析和细胞分选。研究者通过流式细胞术对IL-23R+细胞进行了详细的表征，并通过该技术对特定细胞群体进行了分选，用于后续的实验。

🔷  体外刺激实验：

分离的细胞被用于体外实验，通过添加不同的细胞因子（如IL-23、IL-1β、IL-6等）来模拟细胞在体内可能遇到的环境，并观察这些刺激对细胞表面分子表达的影响。

🔷  体内实验：

通过在小鼠模型中进行实验，研究者观察了IL-23和CTLA-4在肠道炎症中的作用。这包括使用特定路径的基因敲除小鼠模型，以及通过口服途径感染小鼠以模拟肠道感染。对小鼠结肠组织进行H&E染色，并进行盲法组织病理学评分，以评估炎症的程度。

🔷  定量PCR（qPCR）：

定量分析特定基因在细胞中的表达水平，如膜结合型和可溶性CTLA-4的表达。

🔷  共培养实验：

将分离的ILC3s与髓样细胞共培养，并在存在或不存在IL-23的情况下，观察CTLA-4对髓样细胞表面分子表达的影响。

🔷  抗体阻断实验：

使用特定的抗体来阻断IL-23或CTLA-4的功能，以研究这些分子在肠道炎症中的具体作用。

🔷  人类样本分析：

研究者还分析了来自IBD患者的手术切除样本和正常对照样本，通过RNA测序和流式细胞术来研究人类ILC3s在疾病状态下的变化。

实验结果揭示了IL-23与ILC3s之间的复杂相互作用，并指出了CTLA-4在调节肠道炎症中的重要作用。

🔷 单细胞RNA测序发现：

通过对小鼠小肠IL-23受体表达细胞的单细胞RNA测序，研究者发现了不同细胞群体对IL-23刺激的特异性反应，特别是T细胞和ILC3s。

🔷 CTLA-4在ILC3s上的表达：

实验结果显示，在ILC3s上，特别是在NKp46+和双阴性ILC3s亚群中，CTLA-4的表达在IL-23刺激下显著上调。

🔷 肠道微生物对CTLA-4表达的影响：

研究者发现肠道微生物群对ILC3s上CTLA-4的表达至关重要。在无菌（GF）或用抗生素处理的小鼠中，ILC3s上的CTLA-4表达降低。

🔷 IL-23诱导CTLA-4的机制：

通过体外实验，研究者确定了IL-23能够通过FOXO1和STAT3信号通路特异性地在ILC3s上诱导CTLA-4的表达。

🔷 CTLA-4缺失对肠道炎症的影响：

在缺乏ILC3s上CTLA-4的小鼠模型中，研究者观察到调节性T细胞（Treg）的频率降低，促炎性T细胞的频率升高，以及更严重的肠道炎症。

🔷 CTLA-4+ ILC3s对髓样细胞的调节作用：

实验结果表明，IL-23诱导的CTLA-4+ ILC3s能够减少肠道髓样细胞上的共刺激分子CD80和CD86的表达，并增加PD-L1的生物利用度。

🔷 人类样本分析：

在IBD患者的肠道样本中，研究者发现与健康对照相比，CTLA-4+ ILC3s的频率增加，并且与肠道髓样细胞上PD-L1的表达呈正相关。

🔷 疾病状态下的ILC3s：

尽管在IBD患者中CTLA-4+ ILC3s的频率增加，但总体ILC3s的频率却降低，表明在慢性炎症状态下，这些细胞可能受到损害。

这些结果表明，ILC3s上的CTLA-4是一个重要的免疫检查点，能够抑制IL-23介导的病理性炎症，并且在IBD等慢性炎症性疾病中可能发挥关键作用。研究还提示，增强CTLA-4+ ILC3s的功能或恢复其数量可能有助于治疗慢性炎症性疾病。

图1. 小肠中IL-23反应的单细胞图谱鉴定了表达CTLA-4的ILC3s

图2. 微生物暴露引发IL-23上调ILC3s上的CTLA-4

图3. 表达CTLA-4的ILC3s抑制IL-23依赖的肠道炎症

图4. 表达CTLA-4的ILC3s调节肠道髓样细胞上的共刺激和抑制检查点

图5. IL-23在人类中上调CTLA-4+ ILC3s，并且在IBD中这一轴发生变化