ILC2 유래 LIF licence는 조직에서 전신 면역으로 진행됩니다
Abstract
면역 세포의 이동과 정착은 면역 감시에서 중요한 역할을 합니다. 이 과정은 면역 세포가 화학주성 신호에 반응하여 조직과 림프계 내의 특정 위치로 이동하도록 안내하는 부착 및 화학주성 수용체의 조합에 의해 조절됩니다1,2. 본 연구에서는 그룹 2 자가 면역 림프구(ILC2)에서 생성되는 백혈병 억제 인자(LIF)가 폐에서 림프절(LN)로 이동하는 면역 세포의 이동을 방해한다는 것을 보여줍니다. LIF가 결핍된 경우, 바이러스 감염은 plasmacytoid dendritic cells (pDCs)가 폐에 머물면서 조직 국소의 항바이러스 면역을 향상시키게 되고, 만성 폐 알레르겐 도전은 면역 세포의 축적과 폐에 제3차 림프구 구조의 형성을 초래합니다. 두 경우 모두 면역 세포가 림프관으로 이동하지 못하여 림프절 반응이 심각하게 저하됩니다. 기계적으로, ILC2에서 유래한 LIF는 폐 림프관을 둘러싸고 있는 림프관 내피 세포에서 화학주성 인자 CCL21의 생성을 유도하여, CCR7+ 면역 세포(즉, 수지상세포 포함)가 림프절로 이동할 수 있도록 합니다. 결과적으로, ILC2에서 유래한 LIF는 폐에서 면역 세포의 탈출을 조절하여 조직 국소 면역과 전신 면역 사이의 균형을 조절하며, 알레르겐과 바이러스에 대한 반응의 균형을 조절합니다.
Figures
ILC2s are required for normal homing of pDCs
– ILC2는 pDC의 정상적인 호밍을 위해 필요합니다
Fig. 1. ILC2s are required for normal homing of pDCs
(A-C) 재조합 마우스 IL-33로 유도된 2형 면역 반응의 발병 동안 폐에서의 빠른 면역 세포 변화를 특성화하기 위해 다중 파라미터 유세포 분석을 사용한 결과, 폐와 폐를 배수하는 종격동 림프절(MedLN)에서 예상치 못한 CD45+CD317+Siglec-H+F4/80−CD11b− pDCs의 증가가 관찰되었습니다
(D,E) IL-33 처리된 ILC2 결핍(ILC2KO, Il7rCreRoraflox/flox) 마우스에서도 pDCs의 유도가 실패했으며, 이는 pDC 조절에서 ILC2의 역할을 시사합니다
ILC2-derived LIF regulates pDC migration to LNs
(F) pDC 생물학의 잠재적인 ILC2 유래 조절 인자를 식별하기 위해 pDC에서 발현되는 사이토카인 수용체와 ILC2에서 생성되는 사이토카인 리간드를 교차 참조했습니다. ILC2에서 생성된 LIF와 pDC에서 발현되는 LIF 수용체(LIFR)는 유망한 표적이었습니다
(G) LIF 단백질은 시험관 내 배양된 ILC2s에서 생산되었다.
(H) IL-33에 반응하여 생체 내 기관지폐포 세척(BAL)에서도 생산되었습니다
(I) 이 과정은 T 림프구와 B 림프구와는 독립적이지만, ILC2s가 필요했습니다
(J,K)이는 ILC2s(Extended Data Fig. 1h)와 ST2 수용체를 통한 신호 전달이 필요하며, ST2 결핍 마우스를 사용하여 평가한 결과 MedLN에서 pDCs가 감소하는 것과 상관관계가 있었습니다
(L) 폐 세포에서 LIFR의 발현을 확인했습니다. ILC1, ILC2, ILC3, T 세포, B 세포 또는 myeloid 세포에서는 LIFR가 거의 관찰되지 않았습니다. 그러나 pDC와 CD31+ 내피 세포에서 LIFR가 존재했습니다.
(M) 재조합 LIF(rLIF)의 비강 내 투여는 MedLN과 폐 모두에서 pDC를 유도했습니다
(N) 항-LIF 중화 항체는 IL-33 처리 후 in vivo에서 pDC 유도를 억제했습니다.
(O) LIF-cKO 생쥐에게 IL-33을 비강 투여한 결과, BAL(기관지폐포세척액)에서 LIF 농도가 감소했습니다.
(P) MedLN(중간림프절)에서 pDC(플라스마 사이토이드 수지상세포) 수가 감소했습니다.
LIF promotes CCR7 expression on pDCs
(P) MedLN(중간림프절)에서 pDC(플라스마 사이토이드 수지상세포) 수가 감소했습니다.
(Q) CCR7은 림프구가 림프절로 이동하는 데 중요하며, pDC가 활성화된 후에도 CCR7이 상향 조절됩니다. CCR7 결핍 pDC는 림프절로의 이동이 현저히 저하되는 것으로 나타났습니다. 우리는 IL-33 또는 RWP를 비강 투여한 LIF-cKO 생쥐의 폐에서 CCR7+ pDC 수가 감소한 것을 발견했습니다
(R) CpG 활성화 이전에 우리 배양에서 CCR7+였던 골수 유래 pDC가 LIFR 결핍 pDC에서는 CCR7 발현이 감소했습니다.
(S) 대조군과 비교했을 때 rLIF 존재하에 CCL21(CCR7 리간드) 쪽으로의 이동이 감소했습니다
[Fig 1A-1C] (UMAP 분석) 폐와 MedLN 면역 세포 클러스터의 균일 매니폴드 근사 및 투영 (a)와 PBS 및 IL-33 비강 내 투여 후 폐 (b)와 MedLN (c)에서 흐름 세포 분석을 통한 pDCs의 정량 (b,c)을 WT 생쥐 (n = 4)에서 수행한 결과.
[Fig 1D-1E] MedLN (d, n = 10) 및 폐 (e, n = 9)에서 Il7rCre 및 Il7rCreRoraflox/flox pDCs의 흐름 세포 분석.
[Fig 1F] RNA-seq 데이터에서 유도된 리간드 및 수용체 발현의 히트맵
[Fig 1F] (히트맵 분석) RNA-seq 데이터를 통해 pDC와 다른 세포에서 특정 리간드와 수용체의 발현을 시각화한 히트맵입니다.
[Fig 1G-1J] (LIF 생산) IL-2 + IL-7과 함께 IL-33 (n = 4) 또는 IL-33 없이 (n = 3) 배양된 정제된 ILC2에서의 LIF의 ELISA 분석 (g); IL-33으로 처리된 생쥐의 BAL (h, WT, n = 4; i, Il7rCre, n = 12; ILC2KO, n = 15); 그리고 라구드 단백질 (RWP, j, WT, n = 5; ST2KO, n = 6) 또는 PBS (WT, n = 5; ST2KO, n = 5) 처리 시.
[Fig 1K] 흐름 세포 분석을 통한 pDCs (WT: PBS, n = 10; RWP, n = 9; ST2KO: PBS, n = 8; RWP, n = 11)의 분석.
[Fig 1L] 특정 세포 유형에서 LIF 수용체 (LIFR)의 흐름 세포 분석.
[Fig 1M, 1N] rLIF 처리 후 WT 생쥐에서의 pDCs의 흐름 세포 분석 (m, n = 10)과 IL-33 처리 후 anti-LIF 중화 항체 (Ab) 처리 시 (n, n = 10)의 분석.
[Fig 1O] IL-33 도전에 따른 BAL LIF의 ELISA 분석 (n = 5).
[Fig 1P, 1Q] IL-33 도전 후 Il7rCre (n = 7) 및 LIF-cKO (n = 10)에서의 pDCs (p)와 폐의 CCR7+ pDC 비율 (q, n = 5)의 흐름 세포 분석.
[Fig 1R] 16시간 동안 rLIF 유무에 따른 CpG 활성화 pDCCre 및 LIFR-cKO pDCs에서의 CCR7 발현의 흐름 세포 분석 (pDCCre, n = 4; pDCCre + CpG, n = 4; pDCCre + CpG + rLIF, n = 5; LIFR-cKO, n = 5; LIFR-cKO + CpG, n = 5; LIFR-cKO + CpG + rLIF, n = 5).
[Fig 1S] CCL21 유무에 따른 16시간 동안 CpG로 활성화된 pDCCre 또는 LIFR-cKO pDCs의 화학주성 (pDCCre + CpG, n = 3; pDCCre + CpG + CCL21, n = 3; pDCCre + CpG + rmLIF + CCL21, n = 7; LIFR-cKO + CpG, n = 3; LIFR-cKO + CpG + CCL21, n = 3; LIFR-cKO + CpG + rmLIF + CCL21, n = 7).
LIF promotes virus-induced CCR7+ cell migration
-LIF는 CCR7+ cell migration 바이러스-induced virus를 촉진한다.
Fig. 2. ILC2-derived LIF is required for all CCR7+ immune cell egress to LNs.
(A) 8일째 PVM 공격 후 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스의 폐 조직
(B) Il7rCre(n = 5) 및 LIF-cKO(n = 8) 마우스에서 PVM 공격 후 폐 바이러스 부하.
(C) Il7rCre(n = 10) 및 LIF-cKO(n = 9) 마우스의 PVM 공격 후 ELISA 데이터에서 얻은 BAL 유형 I IFN(IFN-I):IL-5 비율.
(D) PVM 챌린지 후 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스 MedLN의 조직학. B 세포는 B220 항체(녹색)로, T 세포는 CD3e 항체(빨간색)로 염색되었습니다.
(E,F) Il7rCre(PBS, n = 5; PVM, n = 5) 및 LIF-cKO(PBS, n = 5; PVM, n = 4) 마우스(e) 및 BIC(n = 5) 및 BIC × Lifflox/flox(ILC2LIKO, n = 6) 마우스(f)에서 PVM 챌린지 후 CD45 이상 세포 수에 대한 유세포 분석.
(G) Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스에서 PVM 공격 후 CCR7+CD45+ 세포 수의 유세포 분석(n = 5).
(H) rLIF로 처리하고 PVM으로 감염시킨 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스의 CD45+ 세포 수(Il7rCre + PVM, n = 8; LIF-cKO + PVM, n = 8; LIF-cKO + PVM + rLIF, n = 8).
[Fig 2A] (폐 조직 분석) LIF가 없는 쥐에서는 바이러스 감염 후 폐에서 염증이 어떻게 나타나는지 비교한 사진이다.
[Fig 2B] (폐 바이러스 부하 분석) LIF가 없는 쥐에서는 바이러스가 더 적게 남아 있었다. 면역 반응이 더 잘 작동했다는 뜻이다.
[Fig 2C] (BAL에서 IFN-I비율 분석) LIF가 없는 쥐에서는 항바이러스 신호가 더 많이 나와서 면역 반응이 더 잘 일어났다.
[Fig 2D] (MedLN 조직 분석) LIF가 없는 쥐에서는 림프절에서 면역 세포들이 어떻게 모여있는지 확인할 수 있는 사진이다.
[Fig 2E] (CD45+ 세포 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 바이러스 감염 후 림프절로 가는 면역 세포 수가 적었다.
[Fig 2F] (ILC2LIFKO 쥐에서 CD45+ 세포 수 분석) LIF가 없는 ILC2 쥐에서도 CD45+ 면역 세포의 이동이 저해된다는 것을 보여준다.
[Fig 2G] (CCR7+CD45+ 세포 수 분석) LIF가 없으면 CCR7을 가진 면역 세포들이 림프절로 잘 가지 못한다.
[Fig 2H] (LIF 재보충 후 CD45+ 세포 수 분석) LIF를 넣어주니 면역 세포들이 다시 림프절로 잘 이동하게 됐어요
LIF가 없는 경우 림프절에 면역 세포들이 잘 모이지 않는다는 것을 보여주며, LIF를 재보충하면 이 이동이 회복될 수 있음을 시각적으로 증명한다. 이 두 그림은 LIF가 면역 세포의 이동에 얼마나 중요한지를 강조한다.
LIF induces CCL21 from lymphatic endothelial cells
– LIF는 림프 내피 세포로부터 CCL21을 유도합니다
Fig. 3. ILC2에서 유래한 LIF가 림프관 내피 세포(LECs)에서 CCL21의 발현을 유도하여 CCR7+ 면역 세포들이 림프절로 이동하도록 돕는다
LIF가 LECs에서 CCL21 분비를 크게 증가시킨다는 것을 보여주고, LIF의 결핍이 CCR7+ 면역 세포의 림프절 이동에 미치는 부정적인 영향을 시각적으로 확인할 수 있게 한다. 이 두 그림은 LIF가 면역 세포의 이동과 림프절로의 축적에 어떻게 중요한 역할을 하는지 잘 보여준다.
(A) 폐에서 LIF 수용체를 가진 세포들이 림프관과 혈관의 내피 세포들임을 확인했다.
(B) 림프관 내피 세포(LECs)가 CCL21이라는 신호 분자를 만들어내지만, 혈관 내피 세포(BECs)는 그렇지 않는다.
(C) LIF가 림프관 내피 세포(LECs)에서 중요한 신호 분자인 STAT3를 활성화시켰다.
(D) LIF가 림프관 내피 세포에서 CCL21을 많이 만들어내도록 했다.
(E) LIF를 넣어주니까 림프관 내피 세포가 CCL21을 훨씬 더 많이 분비했다.
(G) LIF가 없는 쥐에서는 CCL21을 만드는 림프관 내피 세포가 줄어들었다.
(I) LIF가 없는 쥐에서는 림프절로 이동하는 CCR7+ 면역 세포가 줄어들었다.
[Fig. 3A] (LIFR 발현 분석) 림프관과 혈관 내피 세포들이 LIF 수용체를 얼마나 가지고 있는지 확인했다.
[Fig. 3B] (CCL21 발현 분석) 림프관 내피 세포들이 바이러스 감염 후 CCL21이라는 신호 분자를 만들어낸다.
[Fig. 3C] (STAT3 인산화 분석) LIF가 림프관 내피 세포에서 중요한 신호 전달 분자인 STAT3를 활성화시켰다.
[Fig. 3D] (CCL21 발현 증가 분석) LIF가 림프관 내피 세포에서 CCL21을 많이 만들어내도록 했다.
[Fig. 3E] (CCL21 농도 분석) LIF를 넣어주니까 림프관 내피 세포들이 CCL21을 훨씬 더 많이 분비했다.
[Fig. 3F] (CCL21 MFI 분석) LIF가 들어간 후 시간이 지남에 따라 CCL21 발현이 어떻게 변하는지 보여준다.
[Fig. 3G] (CCL21+ LEC 수 분석) LIF가 없으면 CCL21을 만드는 림프관 내피 세포 수가 줄어들었다.
[Fig. 3H] (Ccl21 발현 분석) LIF가 없으면 CCL21을 만드는 유전자가 제대로 발현되지 않는다.
[Fig. 3I] (MedLN과 폐의 CCR7+CD45+ 세포 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 CCR7을 가진 면역 세포들이 림프절로 잘 가지 못한다.
LIF가 LECs에서 CCL21의 분비를 크게 증가시킨다는 것을 보여주고 LIF의 결핍이 CCR7+ 면역 세포의 림프절 이동을 저해한다는 것을 시각적으로 보여준다. 이 두 그림은 LIF가 면역 세포의 이동과 축적에 중요한 역할을 한다는 것을 강조한다.
ILC2–LIF axis helps protect from viral reinfection
ILC2–LIF 축은 바이러스 재감염으로부터 보호하는 데 도움이 된다
Fig. 4. ILC2에서 유래한 LIF가 바이러스 재감염으로부터 몸을 보호하는 데 중요한 역할을 한다는 점이 강조된다. 특히, LIF가 없는 경우 면역 세포의 이동과 축적이 저해되어 적응 면역 반응이 제대로 형성되지 않는다는 것이 핵심이다.
LIF가 없을 때 MedLN에서 면역 세포가 크게 감소하여 면역 반응이 저해된다는 것을 보여주고, 이로 인해 바이러스가 폐에서 완전히 제거되지 못한다는 것을 시각적으로 보여준다.
(A-F) LIF가 없는 쥐에서는 림프절에 중요한 면역 세포들이 적게 모여서, 면역 반응이 제대로 일어나지 않는다.
(G) LIF가 없으면 몸이 바이러스에 맞서 싸우기 위한 항체인 IgE를 잘 만들지 못한다.
(H) LIF가 없는 쥐는 바이러스 재감염 후에도 바이러스를 완전히 제거하지 못한다.
(I) LIF가 없는 쥐는 혈액에서 바이러스를 제대로 무력화하지 못한다.
LIF가 없는 경우(PVM 재감염 후) 면역 반응에 미치는 영향을 분석하고 있다.
[Fig. 4A] (CD45+ 세포 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 림프절에 중요한 면역 세포들이 적게 모여서, 면역 반응이 제대로 일어나지 않는다.
[Fig. 4B] (CD4+ Teff 세포 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 CD4+ T 세포가 적게 모인다. 그래서 바이러스에 대항하는 힘이 약해진다.
[Fig. 4C] (CD8+ Teff 세포 및 TCM 세포 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 CD8+ T 세포와 기억 T 세포가 줄어들어 바이러스에 대한 재감염 방어력이 약해진다.
[Fig. 4D] (cDC 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 수지상 세포(cDC)가 적게 모여서, 면역 반응이 제대로 일어나지 않는다.
[Fig. 4E] (pDC 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 항바이러스 역할을 하는 pDC가 적게 모인다.
[Fig. 4F] (B 세포 수 분석) LIF가 없는 쥐에서는 항체를 만드는 B 세포가 적게 모인다.
[Fig. 4G] (혈청 IgE 분석) LIF가 없는 쥐는 바이러스 감염 후에도 IgE 항체를 많이 만들지 못한다.
[Fig. 4H] (폐의 바이러스 부하 분석) LIF가 없는 쥐는 바이러스 재감염 후에도 폐에서 바이러스를 완전히 제거하지 못한다.
[Fig. 4I] (바이러스 중화 활성 분석) LIF가 없는 쥐는 혈액에서 바이러스를 제대로 무력화하지 못한다.
LIF가 없는 경우 바이러스가 폐에서 제거되지 않고 남아있다는 것을 보여주며, 이로 인해 혈청의 바이러스 중화 능력이 저하된다는 것을 시각적으로 증명합니다. 이 두 그림은 LIF가 바이러스 감염에 대한 면역 반응을 형성하는 데 얼마나 중요한 역할을 하는지를 잘 보여줍니다.
LIF deficiency promotes allergen-induced iBALT
LIF 결핍은 알레르겐에 의한 iBALT를 촉진한다
Fig. 5. LIF deficiency promotes allergen-induced iBALT
(A-C) RWP에 감염된 LIF-cKO 마우스의 폐 조직학적 분석 결과 폐 호산구, 호중구, 폐포 대식세포 및 단핵구는 변하지 않았지만 iBALT가 형성된 것으로 나타났습니다.
(D-I) 특히, 이러한 지속적인 RWP 항원 공격 후에도 대조군과 비교했을 때 MedLN의 CD4+ Teff 세포, CD4+ TCM 세포, DC 및 B 세포를 포함한 CD45+ 면역 세포의 결핍으로 인해 LIF-cKO 마우스에서 MedLN이 더 작았습니다.
(J-K) MedLN의 면역형광 염색은 적응 면역의 잠재적 손상을 시사하는 MedLN 크기의 차이를 확인했습니다. 실제로 LIF-cKO 마우스의 만성 RWP 공격은 대조군에 비해 순환 IgE를 상당히 감소시켰습니다.
(L) ILC2LIFKO 마우스에서 폐 호산구, 호중구, 폐포 대식세포 및 단핵구는 변하지 않았지만(확장 데이터 그림 8m) 만성 RWP 공격 후 MedLN에서 BALLIF 수치가 감소하고 CD45+ 면역 세포가 감소한 것으로 나타났습니다(확장 데이터 그림 8n).
(M-R) MedLN에서 Teff 세포, TCM 세포, DC 및 B 세포가 결핍되었지만 폐에서는 결핍되지 않았습니다(확장 데이터 그림 8p-s). 혈청 IgE의 감소와 상관관계가 있었습니다(그림 5r).
[Fig 5A,5B] 만성 RWP 공격 후 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스의 폐 조직학(a) 및 면역형광(b). B 세포는 B220 항체(녹색), T 세포는 CD3e 항체(빨간색), 핵은 DAPI(파란색)로 염색되었습니다.
[Fig 5C] B세포는 B220 항체(녹색)로, T세포는 CD3e 항체(빨간색)로, 림프관은 VEGFR3(회색)로 염색한 면역형광.
[Fig 5D] PBS 또는 만성 RWP 공격 후 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스의 MedLN 대표 이미지.
[Fig 5E-5I] 만성 RWP 공격 후 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스의 CD45+ 세포(e), CD4+ Teff 세포(f), CD4+ TCM 세포(g), cDC(h) 및 B 세포(i) 수의 유세포 분석(Il7rCre, n = 5, LIF-cKO, n = 4).
[Fig 5J] 만성 RWP 공격 후 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스에서 MedLN의 면역형광. B 세포는 B220 항체(녹색)로, T 세포는 CD3e 항체(빨간색)로 염색되었습니다.
[Fig 5K] 만성 RWP 공격 후 Il7rCre 및 LIF-cKO 마우스의 혈청 IgE ELISA (n = 10).
[Fig 5L-5P] 만성 RWP 공격 후 BIC 및 ILC2LIFKO 마우스의 CD45+ 세포(l), CD4+ Teff 세포(m), CD4+ TCM 세포(n), cDC(o) 및 B 세포(p)에 대한 유세포 분석(n = 4).
[Fig 5Q] 만성 RWP 공격 후 BIC 및 ILC2LIFKO 마우스에서 MedLN의 면역형광. B 세포는 B220 항체(녹색)로, T 세포는 CD3e 항체(빨간색)로 염색되었습니다.
[Fig 5R] 만성 RWP 공격 후 BIC 및 ILC2LIFKO 마우스의 혈청 IgE ELISA (n = 4).
Disscussion
여기서 우리는 ILC2에 의해 생성된 LIF가 폐 조직에 국한된 면역 반응에서 LN(림프절) 매개 전신 면역으로의 효율적인 전환을 보장하는 데 필수적이라는 것을 확인했습니다. ILC2 유래 LIF가 없을 경우, 항바이러스 및 알레르겐 유도 호흡기 면역 반응은 폐 중심으로 남아 있고, 배출 림프절 내에서 면역 세포의 배종 및 확장이 최소화됩니다. 그 결과, 항바이러스 면역은 강화되었지만 알레르겐 도전에 대한 비정상적인 iBALT(유도 기관지 관련 림프 조직) 형성이 발생했습니다. 우리는 LIF가 빠르고 직접적으로 pDCs에서 CCR7 발현을 촉진할 수 있으며, LIFR+ LECs로부터 CCL21 케모카인의 생산을 강력하게 유도하여 CCR7+ 면역 세포(DCs와 T 세포 포함)의 LN으로의 이동을 촉진하고 적응 면역을 활성화한다는 것을 확인했습니다(확장 데이터 그림 9). 실제로 조건부 LIF 결핍은 CCR7-CCL21 케모카인 경로의 붕괴와 매우 유사한 현상을 보였으며, 이 경로는 항원으로 적재된 DC가 앞쪽 림프관을 통해 LN으로 이동하여 항원 특이적 T 세포를 자극하고 전신 면역을 촉진하는 데 필수적입니다. 그 결과, CCR7, CCL21 및 CCL19 결핍 생쥐 또는 CCL21을 생성하는 LEC를 폐에서 특이적으로 제거한 생쥐는 비정상적인 iBALT를 형성합니다.
폐에서는 ILC2 및 기타 림프구가 주로 림프관 및 혈관 근처의 간질 틈새 내 기질 틈새에 위치합니다. 여기서 ILC2는 기질 세포 산물이나 림프관으로부터 폐포 실질에서 유출되는 액체 내의 인자를 감지합니다. 이러한 공간적으로 제한된 미세 환경은 ILC2가 면역 세포가 배출 림프관으로 이동하여 배출 림프절로 이동하기 위해 필요한 국소 CCL21 케모카인 구배를 촉진하는 데 유리하게 위치하도록 합니다. DC가 조직에 남아 있을 경우, ILC2 유래 사이토카인(예: GM-CSF, IL-4 및 IL-13)에 장기간 노출되어 국소적으로 DC를 활성화하고 조직에 국한된 T 세포 반응을 촉진하게 됩니다. 실제로, ILC2 유래 IL-13은 DC를 자극하여 케모카인 CCL17을 생성하도록 하여 TH2 세포의 유입을 촉진할 수 있습니다. ILC2 유래 LIF가 없을 경우, 바이러스나 알레르겐 도전 후 폐에서 면역 세포의 과도한 축적은 관찰되지 않았는데, 이는 아마도 LN에서 혈액 순환을 통해 다시 폐로 이동할 활성화된 면역 세포가 적게 생성되었기 때문일 것입니다. 따라서 cDC 이동의 비효율성과 조직에 국한된 T 세포 활성화는 배출 림프절에서 정상적으로 조정된 전신 면역에 해를 끼치는 이상적인 삼차 림프 구조를 촉진할 것입니다.
iBALT는 바이러스 감염에 대한 조직 국소 면역 반응을 집중시키는 데 유익합니다. 우리는 PVM 감염 후 조건부 LIF 결핍 생쥐의 폐에서 전형적인 iBALT를 발견하지 못했지만(이 바이러스는 만성 감염을 형성하지 않음), 세포 집합체 증가와 pDC의 폐 내 유지가 관찰되었습니다. 이는 1형 IFN 증가, 바이러스 제거 개선 및 조직 복구와 종종 관련된 2형 반응 감소와 상관관계를 보였습니다. 실제로, LIF는 RSV에 감염되었거나 Escherichia coli로 유도된 폐렴에 도전한 생쥐의 폐를 보호하는 데 필요합니다. ILC2 유래 LIF가 병원 연관 분자 패턴에 의해 면역 활성화가 중요한 박테리아 감염 중에도 역할을 할 수 있는지 여부를 확인하는 것은 흥미로울 것입니다. 1형 IFN이 ILC2 기능을 억제할 수 있고 LIF가 pDC의 1형 IFN 생성을 억제할 수 있기 때문에, 이러한 피드백 메커니즘은 항바이러스 1형 면역과 복구성 2형 면역 사이의 균형을 조절하여 폐 건강을 유지하고 보호하며 회복하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 실제로, 초기에 감염된 후의 비정상적인 폐 복구는 우리가 관찰한 PVM 바이러스 재감염에 대한 더 지속적인 감염에 기여했을 수 있습니다. 더욱이, ILC2 유래 LIF는 PVM 바이러스의 2차 감염에 대한 보호 적응 면역을 확립하는 데 중요한 역할을 하여, 선천성 면역과 획득 면역의 조절에서 LIF 신호의 중요성을 보여주었습니다.
iBALT 형성은 만성 알레르겐 노출 시에도 발생하며, 이는 해로운 폐 염증과 관련이 있습니다. 조건부 LIF 결핍 생쥐에 만성 알레르겐 도전을 가했을 때, 폐에서 염증 세포가 현저하고 부적절하게 축적되어 iBALT를 형성하고 배출 림프절 반응에 해를 끼쳤습니다. 면역 세포가 림프계로 이동하지 못한 이 실패는 순환 IgE의 조절 장애로 이어졌으며, 이는 아토피성 알레르기 및 천식과 같은 반응을 나타냅니다. 이는 아마도 B 세포 이동의 손상이나 MedLN에서의 cDC 및 T 세포의 부족으로 인해 직접적으로 발생할 수 있습니다. 주목할 점은 LIF 수용체 유전자에 돌연변이가 있는 경우, 허터라이트 인구에서 천식과 관련이 있다는 점입니다. 저자들은 천식에서 LIFR의 기계적 역할을 조사하지는 않았지만, 이 결과는 LIFR 신호 전달의 조절 장애가 이러한 개인에서 면역 세포 호밍의 이상을 유발하고 증상에 기여할 수 있음을 시사합니다. 또한, RSV 및 인플루엔자 감염은 2형 주도 알레르기 천식을 악화시킬 수 있으며, 이는 폐에서 해로운 염증 반응을 피하기 위해 필요한 정밀한 조절을 강조합니다.
우리의 결과는 면역 자극 후 폐에서 MedLN으로의 면역 세포 이동을 제어하는 데 ILC2 유래 LIF가 중요한 역할을 한다는 것을 지지합니다. 이는 적어도 부분적으로는 CCL21-CCR7 경로에 대한 LIF의 강력한 조절 때문이며, 이로 인해 이 케모카인 축의 구성 요소 삭제와 매우 유사한 현상이 나타납니다. 그러나 추가적인 LIF 의존 신호가 기여할 가능성도 있으며, 이는 아직 발견되지 않았습니다. 그럼에도 불구하고, ILC2 유래 LIF가 이전에 인정받지 못했던 면역 세포 이동의 조절자라는 우리의 발견은 인간 알레르기 질환 및 감염뿐만 아니라 염증성 장 질환 및 암과 같은 광범위한 다른 질병에서 이 사이토카인의 역할에 대한 근본적인 의문을 제기합니다.