IL-38表达与免疫浸润分析
确定IL-38在肿瘤中的表达频率及其与免疫细胞浸润的相关性。
利用TCGA和Tempus数据库分析IL-38 mRNA表达，并通过免疫组化检测头颈鳞癌、肺癌、宫颈鳞癌组织芯片中IL-38蛋白表达；使用ImSig和NEXT方法估计免疫细胞浸润。
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阻断IL-38通过解除肿瘤对早期免疫激活的抑制来诱导抗肿瘤免疫
IL-38 blockade induces anti-tumor immunity by abrogating tumor-mediated suppression of early immune activation.
实验完整度
高包含患者样本表达分析、TCGA和Tempus数据队列、抗体体外功能验证、两种同基因小鼠模型体内疗效及免疫记忆检测。
主要模型
EMT6同基因乳腺癌小鼠模型 B16.F10黑色素瘤同基因小鼠模型 头颈鳞癌、肺癌和宫颈鳞癌患者肿瘤组织
重点核对
IMM20324抗体对人和小鼠IL-38的结合亲和力KD值（人4.87 nM，小鼠9.86 nM） IMM20324抑制IL-38与IL-36R和IL1RAPL1结合的IC50值（1.267 nM和1.4667 nM） EMT6模型中IMM20324给药剂量（10, 15, 25 mg/kg）和治疗方案（每周两次，共6次） B16.F10模型中IMM20324给药剂量（10, 50 mg/kg）和治疗方案（每3天一次，共6次） B16.F10模型中肿瘤体积与IMM20324暴露的负相关及瘤内趋化因子水平
摘要
免疫检查点抑制剂能够克服肿瘤中的T细胞抑制机制，彻底改变了癌症治疗，但仅对一小部分患者有效。针对作用于固有免疫细胞的抑制机制，可通过促进针对肿瘤的多谱系反应（包括适应性和固有免疫系统）显著提高临床反应率。在此，我们表明瘤内白细胞介素（IL）-38表达是头颈癌、肺癌和宫颈鳞癌中高频率的特征，并与免疫细胞数量减少相关。我们生成了IMM20324，一种结合人和小鼠IL-38蛋白并抑制IL-38与其假定受体白细胞介素1受体辅助蛋白样1（IL1RAPL）和IL-36R结合的抗体。在体内，IMM20324显示出良好的安全性，在EMT6同基因乳腺癌模型中延迟了一部分小鼠的肿瘤生长，并显著抑制了B16.F10黑色素瘤模型中的肿瘤扩展。值得注意的是，IMM20324治疗导致肿瘤细胞再植入后肿瘤生长受阻，表明诱导了免疫记忆。此外，IMM20324的暴露与肿瘤体积减少和瘤内趋化因子水平升高相关。总之，我们的数据表明IL-38在高频率的癌症患者中表达，并使肿瘤细胞能够抑制抗肿瘤免疫。使用IMM20324阻断IL-38活性可以重新激活肿瘤微环境中的免疫刺激机制，导致免疫浸润、肿瘤特异性记忆的产生和肿瘤生长的抑制。
实验结论
提炼研究问题、关键发现与证据，快速把握文章的核心贡献。
- 研究问题
- IL-38是否在肿瘤微环境中发挥免疫抑制作用，以及抗体阻断IL-38能否恢复抗肿瘤免疫并抑制肿瘤生长？
- 核心机制
- IL-38通过结合IL-36R和IL1RAPL1抑制固有免疫细胞激活和趋化因子分泌，从而抑制适应性免疫的诱导；抗体IMM20324阻断IL-38与其受体结合，解除抑制作用，促进免疫细胞浸润和免疫记忆形成。
- 主要证据
- TCGA和Tempus数据分析显示IL-38高表达与多种免疫细胞浸润减少相关；IMM20324在EMT6和B16.F10模型中抑制肿瘤生长，在EMT6模型中部分小鼠肿瘤完全消退并对再挑战产生免疫记忆；B16.F10模型中IMM20324暴露与瘤内趋化因子水平正相关。
- 研究意义
- 该研究首次提出IL-38阻断作为癌症治疗策略，可能为对现有检查点抑制剂无效的患者提供新的治疗选择，并可与化疗或免疫检查点抑制剂联合使用以增强抗肿瘤免疫。
研究路径
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
抗IL-38抗体的生成与表征
生成并验证特异性结合人和小鼠IL-38并能阻断其与受体结合的抗体。
用重组人IL-38免疫CD-1小鼠，生成杂交瘤克隆IMM20331，重组表达为IMM20324；通过蛋白芯片、生物层干涉、ELISA、流式细胞术检测结合，并通过受体结合抑制实验评估阻断能力。
药代动力学和耐受性评估
评估IMM20324在非荷瘤小鼠中的药代动力学特征和耐受性。
给予C57BL/6小鼠单次或多次IMM20324H，检测血浆浓度、体重、脾脏重量和细胞因子水平。
EMT6同基因模型疗效与免疫记忆
评估IMM20324在EMT6乳腺癌模型中的抗肿瘤效果及是否诱导免疫记忆。
BALB/c小鼠皮下植入EMT6细胞，待肿瘤平均体积达110-115 mm3后随机分组，给予不同剂量IMM20324H或PBS；记录肿瘤体积和生存期；对完全消退的小鼠进行对侧再挑战。
B16.F10同基因模型疗效评估
评估IMM20324在免疫冷肿瘤模型B16.F10中的抗肿瘤效果。
C57BL/6小鼠皮下植入B16.F10细胞，待肿瘤体积达60-65 mm3后随机分组，给予IMM20324或同型对照；测量肿瘤体积并分析生长速率。
药效学与瘤内细胞因子分析
评估IMM20324暴露与肿瘤体积及瘤内趋化因子水平的关系。
在B16.F10模型中给予不同剂量IMM20324，检测血浆暴露水平，并分析肿瘤匀浆中32种细胞因子/趋化因子。
研究方法
按研究目的归类文中使用的方法，便于定位所需技术。
产品清单
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 蛋白质芯片 | HuProt阵列V4 | CDI Laboratories, Inc. | -- |
| Western blot检测 | AlexaFluor-647偶联抗H+L二抗 | Jackson ImmunoResearch | 709-606-149 |
| 亲和力检测 | GatorPlus仪器 | GatorBio | -- |
| ELISA | 重组小鼠IL-38 | Adipogen | AG-40A-0191-C050 |
| 高结合力板 | Corning | 9018 | |
| ELISA检测 | HRP偶联兔抗小鼠二抗 | Jackson ImmunoResearch | 309-035-082 |
| ELISA底物 | OPD底物 | Sigma | P8287 |
| ELISA终止液 | 终止液（2N硫酸） | R&D Systems | DY994 |
| ELISA读取 | EnSpire酶标仪 | PerkinElmer | model |
| 细胞培养 | CellStripper | Corning | 25-056-CI |
| 流式细胞术 | 可固定活/死染料 | Life Technologies | L34965 |
| AF647山羊抗小鼠IgG2a二抗 | Jackson ImmunoResearch | 115-607-186 | |
| Attune NxT流式细胞仪 | Life Technologies | -- | |
| 受体结合抑制实验 | 人IL1RAPL1-Fc | Sino Biological | 10177-H02H |
| 人IL-36R-Fc | R&D Systems | 872-RP | |
| MSD高结合力板 | MSD | -- | |
| 生物素化小鼠抗人IL-38（克隆H127C） | Thermo Fisher Scientific | 14-7385-82 | |
| Sulfo-Tag-链霉亲和素 | MesoScale Discovery | L15×B | |
| Meso Sector S 600读板仪 | -- | -- | |
| 免疫组化 | 兔多克隆抗体 | LS Bio | LS-C201139 |
| 免疫组化成像 | NanoZoomer-HT 2.0图像系统 | -- | -- |
| 血液采集 | K2-EDTA管 | Becton Dickinson | 366643 |
| PK检测 | 重组人IL-38 | NovoPro | 519753 |
| 抗小鼠IgG-HRP | Southern Biotech | 6170-05 | |
| 肿瘤匀浆制备 | Bead Ruptor预填充研磨管 | Omni International | 19-628 |
| Bead Ruptor Elite匀浆器 | Omni International | 19-042E | |
| 蛋白定量 | Pierce BCA蛋白测定试剂盒 | Thermo Scientific | 23225 |
| 细胞因子检测 | Luminex 200系统 | Luminex | -- |
| 小鼠细胞因子32-Plex Discovery检测 | MilliporeSigma | -- |
关键环节
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| IL-38表达分析 | TCGA数据中IL-38表达的阈值设定（90%正常样本）及阳性样本定义；Tempus数据中纳入的癌症类型和样本量；免疫组化评分标准。 阅读提示：见Materials and methods: Analysis of IL-38 expression and immune cell infiltration in TCGA cohort; Tempus database; Immunohistochemical analysis |
| 抗体结合与中和实验 | IMM20324的浓度；IL-38蛋白的浓度范围；受体结合抑制实验中IL-38与抗体的预孵育时间和浓度。 阅读提示：见Materials and methods: Affinity of anti-IL-38 antibodies; Neutralization of human IL-38 binding |
| EMT6同基因模型 | 细胞接种数量（5×10^5）；起始治疗时的肿瘤体积（110-115 mm3）；给药剂量（10,15,25 mg/kg）和方案（每周两次，共6次）；再挑战时细胞数量（5×10^5）和部位（对侧）。 阅读提示：见Materials and methods: EMT6 syngeneic tumor model; Figure 5 legend |
| B16.F10同基因模型 | 细胞接种数量（2.5×10^5）；起始治疗时的肿瘤体积（60-65 mm3）；给药剂量（10,50 mg/kg）和方案（每3天一次，共6次）；肿瘤体积计算公式（(最长径)×(最短径)^2/2）。 阅读提示：见Materials and methods: B16.F10 syngeneic tumor model; Figure 6 legend |
| 药代动力学与暴露分析 | 单次给药剂量（10 mg/kg IV或IP）；多次给药方案（QW/Q2W，21天）；重复给药剂量（3,10,30 mg/kg）和方案（每3天一次，共4次）；分析时间点。 阅读提示：见Materials and methods: Pharmacokinetic and tolerability analysis; Supplementary Tables S1, S2 |