2016年6月23日 讯 /生物谷BIOON/ --CD8效应细胞的功能受到多种调节性蛋白的影响。对这些叫做“检查点（checkpoint）”的蛋白质的鉴定以及特异性的阻断能够有效治疗癌症。例如，针对CD8 T细胞的抑制性受体“PD-1”的抗体能够有效阻断其与相应配体的结合，进而增强抗肿瘤CD8 T细胞免疫反应。然而，尽管针对CD8 T细胞抗肿瘤免疫疗法已经改进了很多代，其实际的抗肿瘤效果仍然具有局限性。
NK细胞是另外一类有前景的抗肿瘤免疫治疗方向。这类细胞从骨髓分化而来，具有明显的抗肿瘤效应。NK细胞受到包括IL-12，IL-15以及IL-18等细胞因子的调节，共同决定了其抗肿瘤特性。正常细胞表面表达的一些受体，例如MHC-I则能够抑制NK细胞的活性。
IL-15是调节NK细胞分化，稳态以及激活的重要因子。首先，相邻细胞表面的IL-15R a亚基能够与IL-15结合形成复合体，该复合体进一步与NK细胞表面的b亚基-r亚基异源二聚体（CD122-CD132）结合启动信号的转导。临床上目前已经尝试通过注射IL-15进行抗癌治疗，但这一方法的毒性较大，因此在此基础上优化IL-15信号是新的抗癌研究方向。
另外一方面，我们至今对于IL-15的激活与关闭分子机制了解并不清楚。CIS蛋白是一类已知的能够抑制细胞因子信号通路的胞内调节性蛋白。CIS蛋白具有一个中心的SH2结构域，该结构与能够与靶蛋白磷酸化的酪氨酸基序相互结合；另外，CIS蛋白C端还有一个叫做SOCS的结构域，该结构与能够帮助其与E3泛素连接酶复合体结合，进而促进泛素化过程以及蛋白酶体介导的蛋白降解。此前研究表明CIS蛋白参与了T细胞的IL-2，IL-4等信号的胞内转导过程。
为了研究CIS蛋白在IL-15介导的NK细胞激活过程中的作用以及其在NK细胞抗癌中的生理意义，来自澳大利亚Walter and Eliza Hall研究所的Nicholas D Huntington课题组进行了深入研究，相关结果发表在最近一期的《Nature Immunology》杂志上。
首先，作者构建了CIS缺失突变体小鼠，通过比较其NK细胞与来自野生型小鼠体内的NK细胞的表型，作者发现突变体NK细胞在增殖，杀伤以及受到IL-15刺激后的激活反应都要明显高于对照组。
进一步，作者通过转录组水平的检测，发现CIS的缺失会导致许多基因表达水平的变化，其中包括一些丝氨酸蛋白酶或其抑制剂、细胞凋亡调节因子、转录因子以及去泛素化酶。
通过对NK细胞进行体外检测，作者发现CIS的缺失能够提高IL-15的信号强度，其中JAK-STAT扮演了重要的角色。接下来，作者通过酶活检测，发现缺失CIS后NK细胞内部蛋白激酶的酶活力有明显的提升。
进一步，作者通过生化手段证明CIS能够通过其SH2结构域与JAK的结合促进其蛋白酶体降解过程；另一方面，这一结合也能够抑制其酶活性。
最后，作者通过利用小鼠的肺癌以及乳腺癌模型，证明了CIS的阻断能够有效降低肿瘤的恶化程度。
CIS is a potent checkpoint in NK cell–mediated tumor immunity
Rebecca B Delconte, Tatiana B Kolesnik, Laura F Dagley, Jai Rautela, Wei Shi, Eva M Putz, Kimberley Stannard, Jian-Guo Zhang, Charis Teh, Matt Firth, Takashi Ushiki, Christopher E Andoniou, Mariapia A Degli-Esposti, Phillip P Sharp, Caroline E Sanvitale, Giuseppe Infusini, Nicholas P D Liau, Edmond M Linossi, Christopher J Burns, Sebastian Carotta, Daniel H D Gray, Cyril Seillet, Dana S Hutchinson, Gabrielle T Belz, Andrew I Webb
The detection of aberrant cells by natural killer (NK) cells is controlled by the integration of signals from activating and inhibitory ligands and from cytokines such as IL-15. We identified cytokine-inducible SH2-containing protein (CIS, encoded by Cish) as a critical negative regulator of IL-15 signaling in NK cells. Cish was rapidly induced in response to IL-15, and deletion of Cish rendered NK cells hypersensitive to IL-15, as evidenced by enhanced proliferation, survival, IFN-γ production and cytotoxicity toward tumors. This was associated with increased JAK-STAT signaling in NK cells in which Cish was deleted. Correspondingly, CIS interacted with the tyrosine kinase JAK1, inhibiting its enzymatic activity and targeting JAK for proteasomal degradation. Cish−/− mice were resistant to melanoma, prostate and breast cancer metastasis in vivo, and this was intrinsic to NK cell activity. Our data uncover a potent intracellular checkpoint in NK cell–mediated tumor immunity and suggest possibilities for new cancer immunotherapies directed at blocking CIS function.