第一节第一节 细胞因子的概述细胞因子的概述 一、细胞因子的概念 n n机体的免疫细胞和非免疫细胞能合成和分泌小机体的免疫细胞和非免疫细胞能合成和分泌小分子的多肽类因子，它们能调节多种细胞生理分子的多肽类因子，它们能调节多种细胞生理功能，称为细胞因子（功能，称为细胞因子（CytokinesCytokines）。细胞因子）。细胞因子包括淋巴细胞产生的淋巴因子和单核巨噬细胞包括淋巴细胞产生的淋巴因子和单核巨噬细胞产生的单核因子等。产生的单核因子等。n n研究细胞因子有助于阐明分子水平的免疫调节研究细胞因子有助于阐明分子水平的免疫调节机制，有助于疾病的预防、诊断和治疗，特别机制，有助于疾病的预防、诊断和治疗，特别是利用细胞因子治疗肿瘤、感染、造血功能障是利用细胞因子治疗肿瘤、感染、造血功能障碍以及自身免疫病等已收到初步疗效，具有非碍以及自身免疫病等已收到初步疗效，具有非常广阔的应用前景。常广阔的应用前景。 二、细胞因子的种类 白细胞介素（interleukin，IL）n n将介导白细胞间相互作用的一些细胞因子命将介导白细胞间相互作用的一些细胞因子命名白细胞介素（名白细胞介素（ILIL）。许多）。许多ILIL不仅介导白细不仅介导白细胞相互作用，还参与其它细胞的相互作用，胞相互作用，还参与其它细胞的相互作用，如：造血干细胞，血管内皮细胞，纤维母细如：造血干细胞，血管内皮细胞，纤维母细胞，神经细胞，成骨和破骨细胞的相互作用。胞，神经细胞，成骨和破骨细胞的相互作用。目前已发现目前已发现IL-1IL-1，IL-2IL-2，IL-318IL-318，有，有2020种以上。种以上。 白细胞介素的主要作用是： n n促使T和B细胞增殖和分化n n增强NK细胞以及单核细胞的杀伤活性n n刺激造血细胞参与炎症反应n n诱导抗体的产生n n促进血小板的生成等集落刺激因子（colonystimulatingfactor，CSF）n n一些细胞因子可刺激不同的造血干细胞在一些细胞因子可刺激不同的造血干细胞在半固体培养基中形成细胞集落，被称为集半固体培养基中形成细胞集落，被称为集落刺激因子（落刺激因子（CSFCSF），按其作用范围分为：），按其作用范围分为：粒细胞粒细胞CSFCSF（G-CSFG-CSF），巨噬细胞），巨噬细胞CSFCSF（M-CSFM-CSF），粒细胞和巨噬细胞），粒细胞和巨噬细胞CSFCSF（GM-CSFGM-CSF）和多集落刺激因子）和多集落刺激因子（multi-CSFmulti-CSF，IL-3IL-3）等。）等。 集落刺激因子n n广义上，凡是刺激刺激造血细胞的细胞因广义上，凡是刺激刺激造血细胞的细胞因子都可以统称为子都可以统称为CSFCSF，如刺激红细胞的红，如刺激红细胞的红细胞生成素细胞生成素(erythropoietin,Epo)(erythropoietin,Epo)，刺激造，刺激造血干细胞的干细胞因子血干细胞的干细胞因子(stemcellfactor,(stemcellfactor,SCF)SCF)，刺激胚胎干细胞的白血病抑制因子，刺激胚胎干细胞的白血病抑制因子 (leukemiainhibitoryfactor,LIF)(leukemiainhibitoryfactor,LIF) 干扰素（interferon，IFN）n n 19571957年年，AlickAlickIsaacsIsaacs和和LeanLeanLindernmannLindernmann利利用用鸡鸡胚胚绒绒毛毛尿尿囊囊膜膜研研究究流流感感干干扰扰现现象象时时发发现现受受到到病病毒毒感感染染的的细细胞胞能能产产生生一一种种因因子子，作作用用于于其其它它细细胞胞时时能能干干扰扰感感染染病病毒毒的的复复制制，因因而而将将其其命命名名为为干干扰扰素素(interferon(interferon，IFN)IFN)11。它它是是人人和和动动物物细细胞胞受受到到适适宜宜的的刺刺激激时时产产生生的的一一种种微微量量的的、具具有有高度生物学活性的糖蛋白。高度生物学活性的糖蛋白。n n目目前前干干扰扰素素的的一一般般定定义义为为：由由干干扰扰素素诱诱导导剂剂作作用用所所产产生生的的、使使其其它它临临近近细细胞胞获获得得抗抗病病毒毒和和抗抗肿瘤能力的一种蛋白质。肿瘤能力的一种蛋白质。干扰素n nIFNIFN除有抗病毒作用外，还有抗肿瘤，免疫除有抗病毒作用外，还有抗肿瘤，免疫调节，控制细胞增殖及引起发热等作用。调节，控制细胞增殖及引起发热等作用。 肿瘤坏死因子（tumornecrosisfactor,TNF）n nTNFTNF是一类能直接造成肿瘤细胞死亡的细胞是一类能直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子，分为两种：因子，分为两种：TNF-TNF-和和TNF-TNF-，前者由，前者由单核巨噬细胞产生，又称恶液质素单核巨噬细胞产生，又称恶液质素(cachectin)(cachectin)，后者由活化的，后者由活化的T T细胞产生，又称细胞产生，又称淋巴毒素淋巴毒素(lymphotoxin)(lymphotoxin)。 淋巴因子（lymphokine）n n由活化的淋巴细胞产生的细胞因子，都可称为由活化的淋巴细胞产生的细胞因子，都可称为淋巴因子。如淋巴因子。如IL-2,3,4,5,6,9,10,11,12,13,IL-2,3,4,5,6,9,10,11,12,13,TNF-TNF-，IFN-IFN-等均为淋巴因子。等均为淋巴因子。 单核因子（monokine）n n由单核巨噬细胞产生的细胞因子统称单核因由单核巨噬细胞产生的细胞因子统称单核因子。如子。如IL-1,6,8,TNF-IL-1,6,8,TNF-，IFN-IFN-等均为淋巴因等均为淋巴因子。子。 三、细胞因子的作用特点 作用特点：n n天然细胞因子是由细胞产生的正常的静息或休止状态的细胞必须经过激活正常的静息或休止状态的细胞必须经过激活后，才能合成分泌细胞因子，细胞被激活后后，才能合成分泌细胞因子，细胞被激活后6-8h6-8h出现，出现，24-7224-72小时达到最高。小时达到最高。n n细胞因子的产生和作用具有多向性单一刺激如抗原，丝裂原，病毒感染等可使单一刺激如抗原，丝裂原，病毒感染等可使同一种细胞分泌多种因子，而一种细胞因子同一种细胞分泌多种因子，而一种细胞因子可由多种不同类型的细胞产生。可由多种不同类型的细胞产生。 作用特点：n n细胞因子的合成和分泌是一种自我调控的过细胞因子的合成和分泌是一种自我调控的过程。程。 n n细胞因子是低分子量分泌型蛋白质（细胞因子是低分子量分泌型蛋白质（15-15-30KD30KD之间）。之间）。 n n细胞因子需与靶细胞上的高亲和力受体特异细胞因子需与靶细胞上的高亲和力受体特异结合后，才发挥生物学效应。结合后，才发挥生物学效应。n n具有极强的生物学效应，细胞因子在具有极强的生物学效应，细胞因子在PMPM（1010-12-12MM）水平就能发挥显著的生物学效）水平就能发挥显著的生物学效应。应。 作用特点：n n单一细胞因子具有多种生物学活性，多种细胞单一细胞因子具有多种生物学活性，多种细胞因子也常具有某些相同的生物学活性。因子也常具有某些相同的生物学活性。 n n主要参与免疫反应和炎症反应。主要参与免疫反应和炎症反应。 n n以非特异性方式发挥生物学作用且不受以非特异性方式发挥生物学作用且不受MHCMHC限限制。制。 n n某种细胞因子对靶细胞作用的强弱取决于细胞某种细胞因子对靶细胞作用的强弱取决于细胞因子的局部浓度，靶细胞的类型，和同时发挥因子的局部浓度，靶细胞的类型，和同时发挥作用的其它因素。作用的其它因素。 作用特点：n n天然细胞因子大多是在近距离发挥局部作用。天然细胞因子大多是在近距离发挥局部作用。 n n细胞因子的作用并不是孤立存在的，它们之间通细胞因子的作用并不是孤立存在的，它们之间通过合成分泌的相互调节，受体表达的相互调控，过合成分泌的相互调节，受体表达的相互调控，生物学效应的相互影响而组成细胞因子网络。生物学效应的相互影响而组成细胞因子网络。 第二节 细胞因子的结构及其受体 细胞因子的结构n n不同细胞因子之间在结构上有很大差异，多不同细胞因子之间在结构上有很大差异，多数细胞因子为小分子多肽，分子量不超过数细胞因子为小分子多肽，分子量不超过60KD60KD，绝大多数因子带有糖基，糖基多与细，绝大多数因子带有糖基，糖基多与细胞因子的生物活性无关，可能起延长细胞因胞因子的生物活性无关，可能起延长细胞因子体内半衰期的作用。子体内半衰期的作用。 细胞因子的受体细胞因子都是通过与靶细胞表面高亲合力细胞因子都是通过与靶细胞表面高亲合力的特异性受体结合，结合后才能发挥其生物的特异性受体结合，结合后才能发挥其生物学效应的。学效应的。 作为膜表面受体作为膜表面受体分为分为3 3个功能区，个功能区，n n膜外区膜外区n n跨膜区跨膜区n n膜内区膜内区 细胞因子的受体按细胞因子受体膜外区的按细胞因子受体膜外区的氨基酸序列，可将其主要氨基酸序列，可将其主要分为三个受体家族：分为三个受体家族：n n造血生长因子受体家族造血生长因子受体家族n nIgIg超家族超家族n n干扰素受体超家族干扰素受体超家族heptapeptides in PIII coat proteins of positive phage clones selected from the peptide libraryFig. Immunohistochemical staining of WISH cells bound with the positive phage clone 29 and 35.Fig. Competitive binding inhibition between GFP-IFN-2b and WISH cells by synthetic peptides. 第三节 细胞因子的生物学活性 n n细胞因子具有广泛的生物学活性，能促进靶细胞因子具有广泛的生物学活性，能促进靶细胞的增殖和分化，增强抗感染和细胞杀伤细胞的增殖和分化，增强抗感染和细胞杀伤效应，促进或抑制其它细胞因子和膜分子的效应，促进或抑制其它细胞因子和膜分子的表达，促进炎症过程，影响细胞代谢等。表达，促进炎症过程，影响细胞代谢等。 一、免疫细胞的调节剂 n n细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子，许多免疫细胞可以通过分泌细胞因子产分子，许多免疫细胞可以通过分泌细胞因子产生调节单核巨噬细胞功能和自身调节功能。生调节单核巨噬细胞功能和自身调节功能。 二、免疫效应分子 n n在免疫细胞针对抗原行使免疫效应功能时，在免疫细胞针对抗原行使免疫效应功能时，细胞因子是其中重要效应分子之一。细胞因子是其中重要效应分子之一。n n与抗体和补体的免疫效应分子相比，细胞因与抗体和补体的免疫效应分子相比，细胞因子的免疫效应功能特点是作用强，持续时间子的免疫效应功能特点是作用强，持续时间短，主要为非抗原特异性作用，参与细胞免短，主要为非抗原特异性作用，参与细胞免疫功能。疫功能。n n在抗肿瘤，抗细胞内寄生感染，移植排斥等在抗肿瘤，抗细胞内寄生感染，移植排斥等功能中起重要作用功能中起重要作用 。例如： n nTNFTNF和和INF-INF-可直接造成肿瘤细胞的凋零可直接造成肿瘤细胞的凋零（apoptosisapoptosis），使瘤细胞），使瘤细胞DNADNA断裂，细胞萎断裂，细胞萎缩死亡。缩死亡。 n n干扰素干扰素 、 、 可干扰各种病毒在细胞内的复可干扰各种病毒在细胞内的复制，从而防止病毒扩散。制，从而防止病毒扩散。 n nLIFLIF可直接作用于某些髓性白血病细胞，使其可直接作用于某些髓性白血病细胞，使其分化为单核细胞，丧失恶性增殖特性。分化为单核细胞，丧失恶性增殖特性。 三、造血细胞刺激剂 n n可明显刺激造血细胞集落的大小和数量。可明显刺激造血细胞集落的大小和数量。 四、炎症反应的促进剂 n n炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程，症状表现为局部的红肿热痛，病理检过程，症状表现为局部的红肿热痛，病理检查可发现有大量炎症细胞，如粒细胞，巨噬查可发现有大量炎症细胞，如粒细胞，巨噬细胞的局部浸润和组织坏死，在这一过程中，细胞的局部浸润和组织坏死，在这一过程中，一些细胞因子起到重要的促进作用。一些细胞因子起到重要的促进作用。n n如如IL-1IL-1，IL-6IL-6，IL-8IL-8，TNFTNF等可促进炎症细等可促进炎症细胞的聚集，活化和炎症介质的释放，可直接胞的聚集，活化和炎症介质的释放，可直接刺激发热中枢引起全身发烧，加重炎症。刺激发热中枢引起全身发烧，加重炎症。 五、其它 n n许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功能外，还参与非免疫系统的一些功能。例如，能外，还参与非免疫系统的一些功能。例如，IL-8IL-8具有促进新生血管形成的作用，具有促进新生血管形成的作用，M-CSFM-CSF可降低血胆固醇。可降低血胆固醇。IL-1IL-1刺激破骨细胞，致骨刺激破骨细胞，致骨细胞的生长等。细胞的生长等。 第四节 细胞因子的临床意义 一、细胞因子与疾病 n n细胞因子及其受体的缺陷细胞因子及其受体的缺陷 n n细胞因子表达过高细胞因子表达过高 n n可溶性细胞因子受体水平升高可溶性细胞因子受体水平升高 细胞因子及其受体的缺陷 n n如人类免疫缺陷病毒（如人类免疫缺陷病毒（HIVHIV）感染并破坏）感染并破坏T TH H后，可导致后，可导致T TMM细胞产生的各种细胞因子缺细胞产生的各种细胞因子缺陷，免疫功能全面下降，从而表现出获得性陷，免疫功能全面下降，从而表现出获得性免疫缺陷综合症（免疫缺陷综合症（AIDSAIDS）的一系列症状。）的一系列症状。 细胞因子表达过高 n n在炎症，自身免疫病，变态反应，休克等疾在炎症，自身免疫病，变态反应，休克等疾病时，某些细胞因子的表达量可成百上千倍病时，某些细胞因子的表达量可成百上千倍地增加，而这些细胞因子均可促进炎症过程，地增加，而这些细胞因子均可促进炎症过程，使病情加重，应用细胞因子的抑制剂有可能使病情加重，应用细胞因子的抑制剂有可能治疗这类炎症性细胞因子水平升高的疾病。治疗这类炎症性细胞因子水平升高的疾病。 可溶性细胞因子受体水平升高 n n细胞因子受体从细胞膜上脱落下来，存在于细胞因子受体从细胞膜上脱落下来，存在于体液和血清中，使可溶性细胞因子受体水平体液和血清中，使可溶性细胞因子受体水平升高。这类分子可能结合细胞因子，使其不升高。这类分子可能结合细胞因子，使其不再与膜表面受体结合，因而封闭了细胞因子再与膜表面受体结合，因而封闭了细胞因子的功能。的功能。 二、细胞因子与治疗（cytokinetherapy）n n目前利用基因工程技术生产重组细胞因子，目前利用基因工程技术生产重组细胞因子，作为生物应答调节剂（作为生物应答调节剂（BRMBRM）治疗肿瘤，造）治疗肿瘤，造血障碍，感染等已收到良好疗效，成为新一血障碍，感染等已收到良好疗效，成为新一代的药物。代的药物。 细胞因子补充和添加疗法 n nIFNIFN：IFNIFN主要用于治疗病毒性感染和肿瘤。对主要用于治疗病毒性感染和肿瘤。对病毒性肝炎，疱疹性角膜炎，带状疱疹，慢性病毒性肝炎，疱疹性角膜炎，带状疱疹，慢性宫颈炎等有较好疗效。宫颈炎等有较好疗效。n nIL-2IL-2：目前多将：目前多将IL-2IL-2与与LAK/TILLAK/TIL合用治疗实体合用治疗实体肿瘤，对肾细胞瘤，黑色素瘤，非何杰金淋巴肿瘤，对肾细胞瘤，黑色素瘤，非何杰金淋巴瘤，结肠直肠癌有较显著的疗效。瘤，结肠直肠癌有较显著的疗效。 n nTNFTNF：局部应用，全身应用副作用严重。：局部应用，全身应用副作用严重。 n nCSFCSF：用于各种粒细胞低下患者，如化疗后的：用于各种粒细胞低下患者，如化疗后的辅助治疗。辅助治疗。 细胞因子阻断和拮抗疗法 n n其基本原理是抑制细胞因子的产生和阻断细其基本原理是抑制细胞因子的产生和阻断细胞因子与其相应受体的结合及受体的信号传胞因子与其相应受体的结合及受体的信号传导过程，使细胞因子的病理性作用难以发挥导过程，使细胞因子的病理性作用难以发挥该疗法适用于自身免疫疾病，移植排斥反应，该疗法适用于自身免疫疾病，移植排斥反应，感染性休克等的治疗。感染性休克等的治疗。 三、细胞因子的检测 n n细胞因子检测是判断机体免疫功能的一个重细胞因子检测是判断机体免疫功能的一个重要指标，在疾病的诊断，病程观察，疗效判要指标，在疾病的诊断，病程观察，疗效判断及细胞因子治疗监测方面有重要意义。断及细胞因子治疗监测方面有重要意义。 目前的检测方法： n n依赖性细胞株依赖性细胞株一一些些肿肿瘤瘤细细胞胞株株必必须须依依赖赖于于细细胞胞因因子子方方能能在在体体外外增增殖殖，因因而而可可利利用用这这些些依依赖赖细细胞胞检检测测相相应应的的细细胞因子。胞因子。n n功能检测功能检测利利用用一一些些细细胞胞因因子子的的功功能能，建建立立相相应应的的活活性性测测定定方法。方法。n n免疫测定免疫测定利用抗原抗体反应的原理，制备出抗细胞因子利用抗原抗体反应的原理，制备出抗细胞因子的单克隆抗体或多克隆抗体，可进行免疫检测。的单克隆抗体或多克隆抗体，可进行免疫检测。 目前的检测方法：n n功能测定与抗体抑制功能测定与抗体抑制所所用用的的抗抗细细胞胞因因子子抗抗体体必必须须是是具具有有中中和和活活性性的的抗抗体。体。n n分子杂交技术分子杂交技术制制备备出出细细胞胞因因子子的的基基因因探探针针，通通过过分分子子杂杂交交技技术术检测细胞内细胞因子检测细胞内细胞因子mRNAmRNA的表达。的表达。n n多多聚聚酶酶链链反反应应技技术术（ploymeraseploymerasechainchainreactionreaction，PCRPCR）首先将细胞因子产生细胞的首先将细胞因子产生细胞的RNARNA提取出来，再提取出来，再经逆转录合成经逆转录合成cDNAcDNA，以，以cDNAcDNA为模板，在细胞为模板，在细胞因子引物的引导下，即可进行因子引物的引导下，即可进行PCRPCR扩增。扩增。 免疫学相关的生物高技术药品细胞因子 n n细胞因子是一组多肽或低分子量蛋白质，细胞因子是一组多肽或低分子量蛋白质，包括干扰素（包括干扰素（IFNIFN）、白细胞介素（）、白细胞介素（ILIL）、）、肿瘤坏死因子（肿瘤坏死因子（TNFTNF）、集落刺激因子）、集落刺激因子（CSFCSF）、转化生长因子（）、转化生长因子（TGFTGF）等。）等。n n它们与靶细胞特异受体结合，调整细胞增它们与靶细胞特异受体结合，调整细胞增殖、分化和功能活性，在神经内分泌、免殖、分化和功能活性，在神经内分泌、免疫调节网络中起重要作用。疫调节网络中起重要作用。n n干干扰扰素素是是一一种种诱诱生生蛋蛋白白，正正常常细细胞胞一一般般不不会会自自发发产产生生干干扰扰素素，只只存存在在着着合合成成干干扰扰素素的的潜潜能能，其其编编码码基基因因处处于于被被抑抑制制的的沉沉默默状状态态。在在诱诱导导剂剂的的存存在在下下，干干扰扰素素基基因因才才获获得得表表达达。目目前前已已知知所所有有的的哺哺乳乳动动物物基基本上都可产生干扰素。本上都可产生干扰素。n n根根据据动动物物的的来来源源不不同同，可可将将干干扰扰素素分分为为人人干干扰扰素素（HuIFNHuIFN）、小小鼠鼠干干扰扰素素（MuIFNMuIFN）、猪猪干干扰扰素素（PoIFNPoIFN）和牛干扰素（）和牛干扰素（BoIFNBoIFN）等。）等。n n根根据据其其氨氨基基酸酸组组成成、抗抗原原性性和和细细胞胞来来源源，又又可可将将干干扰素分为两个型扰素分为两个型22。干扰素的产生与分类 干扰素的产生与分类 n nI I型型干干扰扰素素有有IFN-IFN-、IFN-IFN-、IFN-IFN-、IFN-IFN-和和IFN-IFN-。其其中中IFN-IFN-为为多多基基因因产产物物，分分为为许许多多亚亚型型，分分别别命命名名为为11、22、33主主要要由由白白细细胞胞产产生生；IFN-IFN-主主要要来来自自成成纤纤维维细细胞胞，它它们们与与IFN-IFN-有有相相似似的的生生物物学学活活性性，结结合合同同样样的的受体，统称为受体，统称为I I型干扰素。型干扰素。n nIFN-IFN-属属于于II II型型干干扰扰素素或或免免疫疫干干扰扰素素33，主主要要由由T T细细胞胞和和NKNK细细胞胞产产生生，其其理理化化特特性性和和生生物物学学活活性性与与I I型型干干扰扰素素有有明明显显的的不不同同，如如I I型型干干扰扰素素可可耐耐受受pH2.0pH2.0的的酸酸处处理理，而而II II型型干干扰扰素素在在pH2.0pH2.0的的条条件件下下很很快快失失活活。此此外外，II II型型干干扰扰素素在在调调节节免免疫疫应应答答，抗抗增增殖殖方方面面的的活活性性较较强强，而而抗抗病病毒活性则较弱。毒活性则较弱。干扰素（干扰素（IFNIFN） n nIFNIFN分分 、 、 三型，并有多种亚型，进入临床三型，并有多种亚型，进入临床的重组产品已有的重组产品已有1111个。个。IFNIFN对病毒有直接杀伤对病毒有直接杀伤作用，影响癌基因表达，抑制癌细胞分裂、增作用，影响癌基因表达，抑制癌细胞分裂、增殖和转移。殖和转移。n n治疗毛细胞白血病、原发性血小板增多症和慢治疗毛细胞白血病、原发性血小板增多症和慢性髓细胞白血病等效果较好。性髓细胞白血病等效果较好。n n近来近来FDAFDA批准批准IFN-2bIFN-2b用于慢性丙型、乙型肝用于慢性丙型、乙型肝炎，有效率炎，有效率40%50%40%50%，受到欢迎。近，受到欢迎。近2 2年日本年日本年销售额增到年销售额增到1212亿亿1616亿美元。亿美元。干扰素干扰素n n常见副作用有一过性发热、寒战、体重下降、常见副作用有一过性发热、寒战、体重下降、肌肉酸痛，有报道可诱发狼疮样自身免疫病。肌肉酸痛，有报道可诱发狼疮样自身免疫病。剂量在剂量在500500万万10001000万万U U，几乎所有患者都有，几乎所有患者都有轻度副反应，约轻度副反应，约5%5%患者不得不停止治疗，患者不得不停止治疗，基因工程基因工程IFNIFN副作用少、活性强，国产副作用少、活性强，国产-1bIFN1bIFN、-2bIFN-2bIFN已经上市，副作用较小。已经上市，副作用较小。I型干扰素分子结构n n研究发现，研究发现，IFN-IFN-一般以一般以6 6聚体形式存在，而且其中每聚体形式存在，而且其中每一个单体是由一个单体是由5 5个螺旋和个螺旋和4 4个环状结构组成。个环状结构组成。n nA(A(残基残基6 623)23)、B(49B(4956)56)、C(77C(7791)91)、D(112D(112131)131)和和E E螺旋螺旋(135(135155)155)以及以及ABAB环（环（29293535）、）、BCBC环（环（68687878）、）、CDCD环（环（100100114114）和）和DEDE环（环（133133140140） I型干扰素受体的研究进展n n人人I I型型IFNIFN受受体体基基因因定定位位于于第第2121号号染染色色体体上上，分分布布于于细细胞胞表表面面，至至少少含含有有两两个个亚亚单单位位，命命名名为为IFNAR1IFNAR1和和IFNAR2IFNAR2，它它们们属属于于II II类类细细胞因子受体家族。胞因子受体家族。n nIFN-/IFN-/通通过过吸吸附附细细胞胞表表面面受受体体IFNAR1IFNAR1和和IFNAR2IFNAR2发发挥挥作作用用，蛋蛋白白酪氨酸激酶中的酪氨酸激酶中的TykTyk2 2和和JakJak1 1分别与分别与IFNAR1IFNAR1和和IFNAR2IFNAR2相关。相关。IFNAR1（亚单位）n n19901990年年UzeUze等人成功克隆了第一个受体亚单位等人成功克隆了第一个受体亚单位IFNAR1IFNAR1。n n人人IFNAR1IFNAR1是由包含是由包含2121个氨基酸转膜片段和个氨基酸转膜片段和100100个氨基酸胞浆区域的共个氨基酸胞浆区域的共557557个氨基酸的糖蛋白个氨基酸的糖蛋白组成，相对分子质量是约为组成，相对分子质量是约为110110130KDa130KDa。n nIFNAR1IFNAR1的胞浆区域含有四种可能是的胞浆区域含有四种可能是JaksJaks或其他或其他激酶作用目标的酪氨酸激酶作用目标的酪氨酸(Tyr466(Tyr466，Try481Try481，Try527Try527，Try538)Try538)。n n研究表明，研究表明，I I型型IFNIFN与受体的结合快速激活了与受体的结合快速激活了 亚单位的酪氨酸磷酸化。亚单位的酪氨酸磷酸化。 IFNAR2（亚单位）n n19941994年年I I型型IFNIFN受体的受体的IFNAR2IFNAR2被克隆，有可溶被克隆，有可溶和跨膜两种形式。相对分子质量接近和跨膜两种形式。相对分子质量接近9090100KDa100KDa。n nIFNAR2IFNAR2有三种由相同基因可选择剪切产生的有三种由相同基因可选择剪切产生的类型：类型：IFNAR2a(SIFNAR2a(S短型体短型体) )，IFNAR2b(IFNAR2b(可溶可溶型型) )和和IFNAR2c(LIFNAR2c(L长型体长型体) ) 。n n长型体长型体(L)(L)和短型体和短型体(S S) )通过胞外和跨膜区域通过胞外和跨膜区域以及胞浆区域的第一个以及胞浆区域的第一个1515个氨基酸来区分。个氨基酸来区分。 IFN-/引起的Jak-STAT信号传递途径n nI型IFN与其受体结合后，胞浆中的Stat蛋白P84/P91和Pll3进行酪氨酸（Tyr）磷酸化，并与胞浆中的48KDa蛋白(P48)结合，形成IFN-的基因因子(ISGF3)复合体，ISGF3迅速易位于细胞核中，并与顺式激活IFN刺激反应元件ISRE结合，从而激发它们的翻译。n n两种胞浆中蛋白酪氨酸激酶，Tyk2和Jak1均是将ISGF3的亚单位磷酸化的酶。IFN的抗病毒作用 n n干扰素抗病毒具有广谱性，但它对细胞抗病毒干扰素抗病毒具有广谱性，但它对细胞抗病毒作用是间接的，而且是非特异性的。当干扰素作用是间接的，而且是非特异性的。当干扰素与细胞表面的干扰素受体结合后，可诱导细胞与细胞表面的干扰素受体结合后，可诱导细胞内产生具有酶活性的抗病毒蛋白（内产生具有酶活性的抗病毒蛋白（AntiviralAntiviralProteinProtein，AVPAVP）。）。n n已知的已知的AVPAVP至少有三种：蛋白激酶、磷酸二脂至少有三种：蛋白激酶、磷酸二脂酶和酶和2-52-5腺苷酸合成酶腺苷酸合成酶 ，其中前两种能破坏细，其中前两种能破坏细胞核糖体翻译病毒蛋白，后一种酶能降解病毒胞核糖体翻译病毒蛋白，后一种酶能降解病毒的的mRNAmRNA。n nAVPAVP还能抑制转录酶的活性，阻止还能抑制转录酶的活性，阻止mRNAmRNA的合的合成，以及抑制病毒成，以及抑制病毒DNADNA的合成。因此可以说干的合成。因此可以说干扰素是通过扰素是通过AVPAVP间接的抑制病毒增殖从而达到间接的抑制病毒增殖从而达到抗病毒的作用。抗病毒的作用。IFN的抗肿瘤作用干扰素的抗肿瘤主要表现在：干扰素的抗肿瘤主要表现在：n n连续使用干扰素能抑制肿瘤的增殖，显示出抑连续使用干扰素能抑制肿瘤的增殖，显示出抑瘤效果；瘤效果；n n抑制肿瘤细胞增生，其作用随肿瘤细胞的增加抑制肿瘤细胞增生，其作用随肿瘤细胞的增加而增强；而增强；n n干扰素能改变瘤细胞表面的性能，诱发新的抗干扰素能改变瘤细胞表面的性能，诱发新的抗原，从而易被免疫监视细胞识别并加以排斥；原，从而易被免疫监视细胞识别并加以排斥；n n通过免疫调节，增强机体抗肿瘤能力。通过免疫调节，增强机体抗肿瘤能力。因此，干扰素的抗肿瘤作用主要是通过促进机体免疫因此，干扰素的抗肿瘤作用主要是通过促进机体免疫功能，提高巨噬细胞、功能，提高巨噬细胞、NKNK细胞和细胞毒性细胞和细胞毒性T T淋巴细胞淋巴细胞（CTLCTL）的杀伤水平而达到目的。）的杀伤水平而达到目的。 IFN的免疫调节作用n n干扰素可增加免疫球蛋白干扰素可增加免疫球蛋白G G（IgGIgG）FcFc受体的表受体的表达，从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬，达，从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬，K K细细胞、胞、NKNK细胞对靶细胞的杀伤以及细胞对靶细胞的杀伤以及T T、B B淋巴细淋巴细胞的激活，增强机体的免疫应答能力。胞的激活，增强机体的免疫应答能力。n nI I型干扰素可增加型干扰素可增加MHC-IMHC-I分子的表达，从而增分子的表达，从而增强了细胞毒性强了细胞毒性T T细胞对这类靶细胞的杀伤效应，细胞对这类靶细胞的杀伤效应，同时增加同时增加NKNK细胞裂解能力，使机体能够有效细胞裂解能力，使机体能够有效地抵抗病毒感染和提高抗肿瘤免疫。地抵抗病毒感染和提高抗肿瘤免疫。n nIFN-IFN-可增加细胞表面可增加细胞表面MHC-IIMHC-II类分子的表达，类分子的表达，调节巨噬细胞、调节巨噬细胞、T T细胞和细胞和B B细胞之间的关系，增细胞之间的关系，增加免疫应答能力。加免疫应答能力。 白细胞介素（IL）n nILIL可作为免疫刺激剂，有抗肿瘤作用，但临床可作为免疫刺激剂，有抗肿瘤作用，但临床试验为数有限，目前已发现试验为数有限，目前已发现IL122IL122，IL1-18IL1-18是用是用传统方法发现的，其中传统方法发现的，其中IL-1IL-1、2 2、4 4、5 5有抑制肿有抑制肿瘤活性作用。瘤活性作用。n nIL-2IL-2治疗恶性黑色素瘤和肾细胞癌有效，尽管有治疗恶性黑色素瘤和肾细胞癌有效，尽管有严重的副作用，但终因可使严重的副作用，但终因可使15%15%肾癌缩小、肾癌缩小、4%4%消失而在美国获准。消失而在美国获准。n nIL-3IL-3增加恶性肿瘤及骨髓抑制患者的白细胞和血增加恶性肿瘤及骨髓抑制患者的白细胞和血小板数量。小板数量。n nIL-12IL-12是是NKNK细胞活性刺激因子，细胞活性刺激因子，IL-13IL-13可能有抗可能有抗癌、抗炎及抗癌、抗炎及抗HIVHIV活性。活性。白细胞介素n n现正以现正以IL-2IL-2为原型开发类似物治疗癌症和难为原型开发类似物治疗癌症和难治的慢性传染病。治的慢性传染病。n nILIL拮抗物、拮抗物、IL-IL-毒素络合物，可溶性毒素络合物，可溶性ILIL受体的受体的研究将提供新的免疫抑制剂，治疗移植排斥、研究将提供新的免疫抑制剂，治疗移植排斥、自身免疫病和变态反应。自身免疫病和变态反应。 肿瘤坏死因子（TNF）n nTNF TNF 由巨噬细胞产生的，对瘤细胞有杀伤作用由巨噬细胞产生的，对瘤细胞有杀伤作用而对正常细胞无细胞毒作用的因子。它直接抑而对正常细胞无细胞毒作用的因子。它直接抑制增殖，引起细胞坏死，并损伤肿瘤血管。制增殖，引起细胞坏死，并损伤肿瘤血管。n n动物实验对肉瘤、腺瘤有效，并对化疗、热疗动物实验对肉瘤、腺瘤有效，并对化疗、热疗有协同作用，引起国内外重视。但疗效并不满有协同作用，引起国内外重视。但疗效并不满意，加大剂量则损伤肝脏和引起低血压。意，加大剂量则损伤肝脏和引起低血压。n n有人探索与其它药物合用，或内、外源性有人探索与其它药物合用，或内、外源性TNFTNF合用取得一定效果，也有用分子生物学技术研合用取得一定效果，也有用分子生物学技术研制变型制变型TNFTNF，以增强抗瘤作用，降低副作用。，以增强抗瘤作用，降低副作用。 集落刺激因子（CSF）CSFCSF有有G-CSFG-CSF和和GM-CSFGM-CSF，是来源于巨噬细胞、，是来源于巨噬细胞、内皮细胞等的糖蛋白，刺激粒细胞系的祖细胞内皮细胞等的糖蛋白，刺激粒细胞系的祖细胞增殖、分化和活化，使之成为成熟的中性粒细增殖、分化和活化，使之成为成熟的中性粒细胞。胞。具有以下三种作用：具有以下三种作用：n n动员骨髓中中性粒细胞移行至外周血中。动员骨髓中中性粒细胞移行至外周血中。n n促进骨髓中性粒细胞前体分化和增殖。促进骨髓中性粒细胞前体分化和增殖。n n增强中性粒细胞的功能。增强中性粒细胞的功能。其中以第二种作用最为重要。其中以第二种作用最为重要。集落刺激因子n n单用或与其他造血生长因子合用治疗多种疾病单用或与其他造血生长因子合用治疗多种疾病如再障、重症感染、烧伤、如再障、重症感染、烧伤、AIDSAIDS以及单用或与以及单用或与抗生素合用预防术前术后感染都可能是前景良抗生素合用预防术前术后感染都可能是前景良好的新疗法。而且人体对好的新疗法。而且人体对CSFCSF有良好的耐受性。有良好的耐受性。n n目前癌症患者中进行的目前癌症患者中进行的IIII期研究已表明，患者期研究已表明，患者接受治疗后，其中性粒细胞减少的持续时间缩接受治疗后，其中性粒细胞减少的持续时间缩短了短了4646倍。如在化疗的同时辅以倍。如在化疗的同时辅以CSFCSF治疗使中治疗使中性粒细胞从化疗时最低水平迅速恢复到正常水性粒细胞从化疗时最低水平迅速恢复到正常水平。平。集落刺激因子n nGM-CSFGM-CSF和和IL-3IL-3促进造血作用相似，作用时促进造血作用相似，作用时相上互补，有人将二者的相上互补，有人将二者的cDNAcDNA连接，产生连接，产生融合分子，活性大为提高。融合分子，活性大为提高。n nCSFCSF另一重要作用即为抗感染。用之预防可另一重要作用即为抗感染。用之预防可使动物的存活率达使动物的存活率达100%100%。和抗生素配伍用。和抗生素配伍用可使感染动物可使感染动物3d3d存活率达存活率达91%91%，而单用抗生，而单用抗生素其存活率仅为素其存活率仅为28%28%。体细胞治疗制品体细胞治疗制品 体细胞治疗 体细胞治疗：应用人的自体、异体或异种细胞，体细胞治疗：应用人的自体、异体或异种细胞，经体外操作后回输或植入体内。体外操作包括经体外操作后回输或植入体内。体外操作包括细胞的传代、扩增、筛选或其它改变细胞生物细胞的传代、扩增、筛选或其它改变细胞生物学行为的处理。学行为的处理。 这些细胞制品主要用于：这些细胞制品主要用于：n n细胞的输入或植入，旨在体内释放某些因子，细胞的输入或植入，旨在体内释放某些因子，如酶、细胞因子、凝血因子等。如酶、细胞因子、凝血因子等。n n输入激活的淋巴细胞，如淋巴因子激活的杀伤输入激活的淋巴细胞，如淋巴因子激活的杀伤细胞（细胞（LAKLAK细胞）或肿瘤浸润淋巴细胞细胞）或肿瘤浸润淋巴细胞（TILTIL），以期杀伤肿瘤细胞。），以期杀伤肿瘤细胞。n n植入经体外操作的细胞群，如肝细胞、肌细胞、植入经体外操作的细胞群，如肝细胞、肌细胞、胰岛细胞、在体内发挥生物学作用。胰岛细胞、在体内发挥生物学作用。体细胞治疗n n目前以细胞转移治疗报道较多，从患者身上目前以细胞转移治疗报道较多，从患者身上取出免疫系统细胞，用细胞因子（常用取出免疫系统细胞，用细胞因子（常用IL-IL-2 2）刺激，以提高天然细胞毒活性，再将它）刺激，以提高天然细胞毒活性，再将它们与细胞因子共同输回患者体内。们与细胞因子共同输回患者体内。n n已知抗肿瘤作用的细胞群有已知抗肿瘤作用的细胞群有LAKLAK细胞、肿瘤细胞、肿瘤抗原特异性杀伤细胞（抗原特异性杀伤细胞（CTLCTL）、）、NKNK细胞等。细胞等。输入输入LAKLAK细胞并继续给予细胞并继续给予IL-2IL-2，在临床上看，在临床上看到抗肿瘤效果。从胰腺癌腹水中分离到抗肿瘤效果。从胰腺癌腹水中分离CTLCTL细细胞，用自身肿瘤细胞刺激，建立针对自身肿胞，用自身肿瘤细胞刺激，建立针对自身肿瘤特异性的瘤特异性的CTLCTL细胞克隆，对瘤细胞有杀伤细胞克隆，对瘤细胞有杀伤活性。活性。体细胞治疗n n美国加州应用免疫科学公司从美国加州应用免疫科学公司从6 6名名AIDSAIDS患者患者中提取淋巴细胞，在实验室提纯，用中提取淋巴细胞，在实验室提纯，用IL-2IL-2或或PHAPHA培养培养2323周，再把这些淋巴细胞浓缩重周，再把这些淋巴细胞浓缩重新输注进每个患者体内，新输注进每个患者体内，5 5个月治疗个月治疗5 5个周期，个周期，使晚期使晚期AIDSAIDS患者中患者中2 2例卡波氏肿瘤、例卡波氏肿瘤、3 3例白斑例白斑病、病、4 4例念珠菌病、例念珠菌病、1 1例蛇皮癣症有明显疗效。例蛇皮癣症有明显疗效。n n基因工程技术可使体细胞治疗导向更多的病基因工程技术可使体细胞治疗导向更多的病种，如可增加继承性免疫效果，为治疗遗传种，如可增加继承性免疫效果，为治疗遗传性和获得性肌病及血友病、癌症和心脏病等性和获得性肌病及血友病、癌症和心脏病等提供新的途径。提供新的途径。基因治疗制品基因治疗制品 基因治疗 基因治疗指改变人活细胞遗传物质的治疗方法。基因治疗指改变人活细胞遗传物质的治疗方法。按基因导入人体的途径分两大类：按基因导入人体的途径分两大类：n n直接法：直接法：直接法：直接法：即将外源性功能基因以逆转录病毒、即将外源性功能基因以逆转录病毒、质粒载体或脂质体类包囊，或将裸露质粒载体或脂质体类包囊，或将裸露DNADNA的形的形式直接注入体内，让基因在体内表达。式直接注入体内，让基因在体内表达。n n间接法：间接法：间接法：间接法：即将受体细胞（例如淋巴细胞、骨髓即将受体细胞（例如淋巴细胞、骨髓干细胞、皮肤或纤维细胞等）在体外培养导入干细胞、皮肤或纤维细胞等）在体外培养导入外源性功能基因，然后把这种经遗传修饰的受外源性功能基因，然后把这种经遗传修饰的受体细胞输回或移植入患者体内，让外源基因表体细胞输回或移植入患者体内，让外源基因表达。达。基因治疗n n美国美国NIHNIH重组重组DNADNA咨询委员会到现在已批了咨询委员会到现在已批了4040多项，典型的基因治疗用于遗传、免疫病。多项，典型的基因治疗用于遗传、免疫病。n n如向囊性纤维变（如向囊性纤维变（CFCF）患者肺中导入）患者肺中导入CFCF跨膜跨膜调节基因；调节基因；n n向肝细胞插入向肝细胞插入LDLLDL受体基因，再输入肝脏，治受体基因，再输入肝脏，治疗家族性高胆固醇血症的人体试验已成功。疗家族性高胆固醇血症的人体试验已成功。n n美国美国ViageneViagene公司研究出一种被称为公司研究出一种被称为 艾滋病毒艾滋病毒免疫制剂免疫制剂 ，该药为一种鼠逆病毒与核心蛋白，该药为一种鼠逆病毒与核心蛋白编码的基因序列和编码的基因序列和HIVHIV表面抗原表面抗原RNARNA结合产物。结合产物。HIVHIV抗原则可使人体免疫系统去袭击受抗原则可使人体免疫系统去袭击受HIVHIV感感染的细胞。在小鼠、灵长类试验中确定该药能染的细胞。在小鼠、灵长类试验中确定该药能诱导出强的诱导出强的HIV-HIV-特异性杀伤细胞。特异性杀伤细胞。基因治疗n n基因治疗用于癌症已是十分活跃的研究领域。基因治疗用于癌症已是十分活跃的研究领域。将特殊的淋巴细胞因子编码基因导入自体或同将特殊的淋巴细胞因子编码基因导入自体或同种瘤细胞，再种到患者体内。实验证明能增强种瘤细胞，再种到患者体内。实验证明能增强免疫应答，对原发性瘤有效。还有人研究将肿免疫应答，对原发性瘤有效。还有人研究将肿瘤抑制物导入人或动物肿瘤，且看到效果。瘤抑制物导入人或动物肿瘤，且看到效果。n n目前试验一种更简单、快速的方法，即目前试验一种更简单、快速的方法，即DNADNA注注射法。射法。DNADNA作为一种药物注射，无需从体内取作为一种药物注射，无需从体内取出细胞、改变遗传特性的处理过程。注射的出细胞、改变遗传特性的处理过程。注射的DNADNA起免疫系统催化剂的作用，使免疫系统识起免疫系统催化剂的作用，使免疫系统识别并攻击瘤细胞，不仅直接影响注射部位，且别并攻击瘤细胞，不仅直接影响注射部位，且可作用远处转移瘤。可作用远处转移瘤。下一堂课的内容为“免疫细胞膜分子”