第十讲 免疫调节剂与核酸药物 的筛选研究策略胡海峰主要内容n免疫调节剂 定义免疫抑制剂 免疫增强剂n核酸药物 定义 作用机理 品种实例介绍人体免疫及其功能n免疫，又称是免疫性或免疫力，是指机体在识别自我的 基础上，辨别、消灭和排除抗原性异物以维护机体的稳 定性和生理平衡的过程。n对人体主要有以下三大功能 1、 防疫功能：免疫能帮助机体消灭与消除入侵之“敌 ”病原微生物及其抗原。 2、 稳定功能：免疫能帮助机体消除新陈代谢中损伤与 衰老死亡的细胞，维持机体内部的“治安”。 3、 监控功能：免疫能帮助机体抑制和消灭癌细胞持续 性感染。如有的人患病症没用药而自然痊愈，即是免疫 的作用。免疫调节（Immunoregulation）n免疫调节 主要是指在免疫应 答过程中，各种免 疫细胞与免疫分子 相互促进和抑制， 形成正负作用的网 络结构，并在基因 的控制下，完成免 疫系统对抗原的识 别和应答。免疫调节（Immunoregulation）n免疫分子的调节作用 1 抗体封闭抗原作用（结合抗原表位，阻止识别，抑制体液免疫应答） 2 免疫复合物的调节作用 （免疫复合物既可促进免疫应答，又可抑制免 疫应答） 3 免疫细胞表面调节性受体的作用 【激活受体（正调节），抑制性受体 （负调节）】n免疫细胞的调节作用 1 T细胞调节 2 B细胞调节 3 NK细胞与巨噬细胞调节n整体水平的调节作用 1 神经和内分泌系统对免疫系统的调节2 免疫系统对神经系统和内分泌系统的影响T细胞的调节T细胞在免疫调节中决定免疫应答的类型，协调细 胞免疫和体液免疫之间的关系。Th细胞的调节 分类：Th0细胞、Th1细胞和Th2细胞Th0细胞为Th1细胞和Th2细胞的前体细胞；Th1细胞辅助细胞免疫应答；Th2细胞辅助体液免疫应答。免疫调节剂n对人体免疫系统具有抑制或增强作用的物 质称为免疫调节剂n免疫抑制剂: 抑制免疫反应（FK506）n免疫增强剂：增强人体的免疫功能（多糖 ）免疫抑制剂的研究作用机理筛选策略重要品种免疫抑制剂n免疫抑制剂是指能够抑制免疫反应的药物，它能抑 制淋巴细胞增殖、分化和影响淋巴细胞的功能。n选择性免疫抑制剂是指对淋巴细胞有专一性作用， 对红细胞生成几乎没有影响，无毒性或毒性极微， 不损害宿主对细菌和真菌的感染防御机制。n免疫抑制剂应用于器官移植中的抗排斥作用和治疗 自身免疫性疾病如风湿性关节炎、全身性红斑狼疮 、霉菌病、炎性肠病、自身免疫溶血性贫血等。免疫抑制剂作用机理n第1代：以皮质激素、硫唑嘌呤、抗淋巴细胞球蛋白 (ALG)为代表，主要作用为溶解免疫活性细胞，阻断细 胞的分化，其特点为非特异性、广泛的免疫抑制。n第2代：以环孢素A(CsA)和FK506为代表，主要阻断免 疫活性细胞的白细胞介素2(IL-2)的效应环节，因其以 淋巴细胞为主而具有相对特异性。n第3代：以单克隆抗体、雷帕霉素、霉酚酸脂为代表， 其作用于抗原呈递和分子间的相互作用，与第2代制剂 有协同作用。n第4代：以抗IL-2受体单克隆抗体、FTY20等为代表， 主要针对改变cytokine环境，如抑制TH1，增强TH2。作用机理1环孢素和FK-506 通过与胞浆内可溶性蛋白质亲免素受体结合而发挥 作用的。亲免素受体有3个亚型，分别为 Cyclophilin, FKBP-12,Pin1, 它们都具有旋折酶（ PPIase，羟脯氨酸顺反异构酶）的活性。 其中FK-506与FKBP12结合，形成药物受体复合物， 抑制T细胞内钙调素依赖的磷酸酶（Calcineurin） 活性，导致T细胞IL-2基因转录受抑制，IL-2分泌减 少，造成免疫抑制。作用机理2n霉酚酸酯（MPA） 高选择性、非竞争性、可逆性的次黄嘌呤核苷磷酸脱 氢酶（IMPDH）抑制剂，可抑制鸟嘌呤核苷酸的经典 合成途径。人体内淋巴细胞与其他细胞不同，不能利用嘌呤补救 途径合成嘌呤，因此 MPA可以高度选择性的抑制淋巴 细胞活化，抑制机体的细胞免疫和体液免疫功能。同 时在淋巴细胞激活过程中，MPA通过减少GTP和GDP岩 藻糖、GDP-甘露糖含量抑制淋巴细胞表面粘附分子的 糖基化，从而抑制激活的淋巴细胞与上皮细胞或靶细 胞粘附而杀伤靶细胞。TCR:T cell receptor作用机理免疫抑制剂筛选n传统的筛选方法 MLR混合淋巴细胞反应 T细胞抑制活性 NK细胞抑制活性n新的筛选方法 抑制Calcireurin活性方法（Dibefurin） P56酪氨酸蛋白激酶活性方法（Lymphostin） 抑制活化T细胞的核因子的NFAT-68和NFAT-133免疫抑制剂筛选n含RBP基因的酵母筛选模型 用含有RBP(雷帕霉素结合蛋白，Rapamycin Binding Protein, RBP)基因的啤酒酵母菌RS188N及其变株 RS188N rbp：LEU(RBP基因片段由于被亮氨酸 基因嵌入从而阻断该基因编码RBP的产生)的筛选模 型，凡对RS188N抑菌圈比对RS188N rbP ： LEU的抑菌圈大6mm以上，被认为产生Rapamycin及其 结构类似物。抑制Calcireurin活性方法nAbbott公司建立了Calcineurin活性分析体系:将小 牛Calcineurin和Calmodlin在反应缓冲液中混合,以 4-甲基伞形基磷酸为底物。加入含底物的缓冲液以 起始反应,快速振摇混匀反应体系,37培养1小时, 加入碱性缓冲液以终止反应。在355nm激发光下测 460nm荧光强度。利用这一筛选体系发现了真菌产物 Dibefurin,其抑制Calcineurin活性的IC50为 g/ml;抑制MLR的IC50为2.5g/ml(BrillG M,1996 年)。重要品种In 1970 ， cyclosporins were isolated in the Sandoz Laboratories in Basel from Cylindrocarpon lucidum Booth (a fungus from a Wisconsin soil sample) and olypocladium inflatum Gams (a fungus from a Norwegian soil sample). Their structures were reported in 1976. 1 It was fortunate that this group tested all of their new compounds for not only antibacterial and antifungal activity, but also for antiviral, cytostatic and immunosuppressiveactivity. The latter tests looked for a diminution of cytotoxic T -cell activity, and cyclosporin A proved to have high potency coupled with a lack of cytotoxicity and this was a key discovery.环孢菌素A重要品种n Subsequently, the structurally unrelated polyketide metabolite FK506 (3) was isolated in 1984 by the Fujisawa Pharmaceutical Company who were engaged in a systematic screening programme for agents with similar activity to cyclosporinnStreptomyces tsukubaensis 9996 (found in a soil sample from the Tsukuba region of N. Japan) provided a product with around 100 times greater immunosuppressantactivity than cyclosporin A. Its structure was finally elucidatedin 1987 and it subsequently entered clinical use in 1991 under the trade name Tacrolimus (Prograf).来氟米特（LEF）又称雷抑素免疫增强剂的研究n免疫增强剂根据其作用原理可分为中枢性免疫增强剂和储存 性免疫增强剂；n储存性免疫增强剂与抗原同时、同部位注射时可以改变抗原 分子构型或其电荷，从而增强抗原性，或延长抗原的储存和 释放的时间，由此持续地刺激机体而增强特异性免疫应答；n中枢性免疫增强剂能激活一种或多种免疫活性细胞或是通过 促进免疫细胞表面标志的表达、加速细胞的成熟与增殖，或 是作用于某些淋巴细胞的亚群而间接发挥作用；n常用的免疫增强剂有铝佐剂、油悬液佐剂、BCG、干扰素、脂 多糖、真菌糖肽、某些中草药等。白细胞介素-2n白细胞介素-2是辅助T细胞分泌的淋巴因子，在免疫系 统中起着重要的作用，它能促进T细胞，NK细胞，B细 胞的分化成熟及激活其生物活性，诱导淋巴因子激活 的杀伤细胞活性，还能促进许多淋巴因子如干扰素、 肿瘤坏死因子等的合成与释放以及抗体生成。因此白 细胞介素-2能大大增强机体免疫功能，对不少感染性 疾病有治疗作用，对某些肿瘤的防治有良好的效果。真菌多糖n 从各种真菌中提取的真菌多糖组分，常有活化人体 巨噬细胞，刺激抗体产生，从而达到提高人体免疫 力，增强人体抗病防癌能力的作用。从真菌中提取 的多糖，优于从动物体内血液中提取的免疫球蛋白 ，具有更大的提高人体免疫力和抗癌的作用。n香菇多糖：为一种免疫刺激剂，能增强辅助T细胞的 功能，可用于治疗慢性肝炎和肝癌；n银耳多糖：能明显促进特异抗体的形成和腹腔巨噬 细胞的吞噬能力，增加外周血液中T淋巴细胞数量；n冬虫夏草多糖、灵芝多糖等。免疫增强剂发展趋势n未来的免疫增强剂应该有以下特征： 能促进体液免疫和细胞免疫； 能增强弱免疫性抗原的抗原性，而没有毒副作用； 能以不同途经免疫，也能用于不同抗原； 能在免疫抑制个体中发挥作用； 能应用于食用动物不应有残余毒素； 能有效影响免疫反应的质量；稳定、便宜而且容易生 产和保存。核酸药物的研究n什么是核酸药物？ 各种具有不同功能的核酸、核酸类似物、寡聚核糖 核苷酸（RNA）和寡聚脱氧核糖核苷酸（DNA），后 者主要作用于基因水平，在信息流上游起作用。n核酸类药物：Aptamers， 抗基因核酸药物，核酶， 反义核酸和其他核酸类似物等。核酸药物分类反义核酸n反义核酸包括反义( )和反义()两种, 是指与靶(多为)具有互补序列的 或分子。n它通过与靶进行碱基配对结合的方式参与基 因表达的调控。通常把转录产生反义的基因 称为反义基因()或反 义,因其与转录靶的目的基因是反义的 。新的反义核酸药物n反义核酸的第二代新药通过抑制apoB蛋白100来 降低血脂，它是致动脉硬化脂蛋白的克星；n波士顿麻萨诸塞州召开的2004年世界药物开发技 术的会议上，美国旧金山加利福尼亚大学的 Stephen Young说：“因为这种药物专门抑制 apoB蛋白，从而达到降低血浆胆固醇的作用，这 在人类历史上还是第一次，所以原始资料另人非常 满意。抑制SARS病毒复制的反义核酸药物 n工研院生物醫學工程中心與美國ISIS藥廠於1月14 日同步在台北及美國加州同步發表SARS反意核酸 藥物n其一為開發可有效抑制SARS冠