2025年12月5日,暨南大学第一附属医院蒋昌宇教授,罗裕辉教授,王小平教授在Journal of Neuroinflammation发表:IL-2/IL-2Rβγ signaling in pruriceptors drives neuroimmune mechanisms of nivolumabinduced persistent itch,揭示了瘙痒感受器中的 IL-2/IL-2Rβγ信号传导驱动纳武利尤单抗诱导持续性瘙痒的神经免疫机制。
免疫检查点抑制剂(如纳武利尤单抗)可引发顽固性瘙痒,对常规抗组胺药无效。研究发现,重复给药后小鼠血清IL-2升高,激活背根神经节中MrgprA3⁺瘙痒神经元上的IL-2受体(β/γ亚基),使其过度兴奋导致持续抓挠。该过程由PD-1阻断→SHP-1抑制→JNK/STAT5激活通路驱动;中和IL-2或抑制JNK可特异性缓解慢性瘙痒。结果揭示了一条免疫-神经耦合的新机制,为治疗免疫检查点抑制剂(ICI)相关瘙痒提供靶点。
图一 纳武利尤单抗在小鼠中诱发短暂性和持续性瘙痒
作者采用皮下注射建立模型。与IgG4对照组相比,纳武利尤单抗在30μg、100μg和300μg剂量下均显著诱发抓挠行为。基于这些结果,在后续的单次注射实验中选用100μg剂量。时间进程分析显示,单次皮下注射纳武利尤单抗所诱发的抓挠行为在15至20分钟达到高峰并在约30分钟内消退。然而,连续三天每日注射纳武利尤单抗则产生了持续性瘙痒表型。在30分钟观察期内对抓挠次数的量化表明,抓挠行为在给药期间逐渐增强并在最后一次注射后持续近一周。
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图二 反复PD-1阻断通过IL-2通路诱发慢性瘙痒
已有研究发现,ICI引起的皮肤副作用常伴随皮肤中辅助性T细胞(CD4⁺ T细胞)浸润和IL-2升高。
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结果:
本研究在小鼠模型中验证了这一点:单次注射纳武利尤单抗后,皮肤CD4⁺ T细胞数量和血清IL-2水平均无明显变化;但连续三天注射后,小鼠在第7天出现明显的真皮层CD4⁺ T细胞聚集,同时血液中IL-2显著升高;到第14天,IL-2水平已回落至与对照组相当。这说明,只有反复给药才会触发持续的免疫激活,而这与慢性瘙痒的发生时间高度吻合。

图三 IL-2中和可消除持续性瘙痒,但不影响短暂性瘙痒
为验证IL-2是否对纳武利尤单抗引起的瘙痒必不可少,作者用IL-2中和抗体(JES6-1A12)处理小鼠。
结果:
在单次注射模型(急性瘙痒)中,阻断IL-2完全无效。抓挠行为与对照组无差别,说明急性瘙痒不依赖IL-2。
在连续三天注射模型(慢性瘙痒)中,情况不同:虽然给药期间所有纳武利尤单抗组小鼠都会抓挠,但停药后,接受IL-2中和抗体的小鼠抓挠显著减少,尤其在第4、7、10天明显低于未中和组;而对照组(PBS+纳武利尤单抗)即使停药后仍持续瘙痒。这表明:IL-2不是引发急性瘙痒的原因,却是维持慢性瘙痒的关键因子。阻断IL-2可有效缓解ICI治疗后的持续性瘙痒。
图四 背根神经节神经元中IL-2Rβ/γ上调的定位与蛋白水平验证
为探究IL-2受体在背根神经节中的具体位置,作者用RNAscope原位杂交技术进行检测。
结果:
这两种受体主要在神经元中表达,且在连续注射纳武利尤单抗的小鼠中显著增多。第7天明显升高,第1天则无变化,说明这是反复给药后逐渐出现的反应。Western blot也证实,第7天时IL-2Rβ和IL-2Rγ的蛋白水平确实更高。进一步分析发现,这些受体并非均匀分布于所有感觉神经元,而是高度富集在一类专门负责瘙痒感知的神经元上即MrgprA3阳性神经元。数据显示:近90%的MrgprA3⁺神经元同时表达Il2rb和Il2rg;而在所有表达这两种受体的神经元中,约47%属于MrgprA3⁺类型。这表明,IL-2受体主要在瘙痒专属神经元上被诱导上调,从而将免疫激活与慢性瘙痒直接联系起来。
图五 JNK通路介导PD-1抑制剂诱发的慢性瘙痒
作者发现,连续三次注射纳武利尤单抗后小鼠背根神经节中SHP-1的磷酸化水平显著降低,同时JNK和STAT5的磷酸化明显升高,提示PD-1阻断通过抑制SHP-1激活了JNK–STAT5信号通路。为验证JNK的作用,作者在给药前开始鞘内注射JNK抑制剂D-JNKI-1,结果发现:虽然纳武利尤单抗仍能引发一定抓挠,但总体瘙痒行为显著减轻,尤其在第4、7、10天差异明显;更重要的是,JNK抑制不仅阻止了STAT5的活化,还完全阻断了IL-2受体β/γ亚基的上调,使其恢复至对照组水平。这表明,JNK是连接PD-1阻断与瘙痒神经元敏化的关键分子开关,靶向该通路有望缓解免疫检查点抑制剂引起的慢性瘙痒。
综上所述,本研究确立了瘙痒感受神经元中的IL-2/IL-2Rβγ信号通路是免疫检查点抑制剂相关慢性瘙痒的关键驱动因素。这些发现还强调在应对免疫相关不良反应时,必须考虑神经–免疫相互作用。因此,靶向调控IL-2信号通路可能成为一种有前景的策略以改善基于PD-1的癌症免疫治疗。
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