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文档简介

。白细胞介素 2 的研究进展 白细胞介素 -2 ( interleukin-2 , IL-2 ) 是 T 淋巴细胞所产生的一类重要 的淋巴因子, 具有广泛的生物学活性,不仅可以促进 T 、 B 淋巴细胞 、 NK 细胞 、 单核细胞的分裂 增殖, 还可以促进其它细胞因子如干扰素等的分泌, 增强抗原提呈作用, 是 调节机体 免疫的重要细胞因子,在抗肿瘤 、 抗毒素及感染性疾病的治疗中也具有重要 用自白细胞介素 -2 发现以来, 许多学者对其展开研究, 对白细胞介素 -2 的结构 、 分泌 、 调节 、 种属特异性 、 生物学活性 、 受体等方面有了 较深的认识, 本文就白细胞介素 2 的研究进展作一综述 IL-2 的发现及命名 当时分别称之为 “ 淋巴细胞丝裂原因子 ” ( lymphocyte mitogenic factor ) 、“ 致母细胞性因子 ” ( blastogenic factor ) 、 “ T 细胞激活因子 ” ( T cell activating factor ) 。 1976 年, Morgan 等发现,将 T 细胞上世纪 60 年代,一些学 者发现多种来源于植物的外源凝集素( lectin ) 可在体外 刺激淋巴细胞转化及增殖 。 这些外源凝集素 如植物血凝素( Phytohemagglutinin , PHA ), 刀豆蛋白 A ( Concanavalin A , Con A ) 对淋巴细胞起着有丝分裂原的作用 。 在丝裂 原 刺激的淋巴细胞培养上清中具有可溶性丝裂原 因子 1 丝裂原( PHA ) 刺激的人外周血淋巴细 胞培养上清加入体外培养的人白血病细胞 或骨髓细胞之后, 该上清可导致上述细胞 的体外增殖, 作者当时将种上清称为 “ 条件培养基 ” ( condition medium , CM ) 。 表型分析及功能测定均证实, CM 诱导生长的细胞为正常 T 细胞群体 。 Gills 和 Smith3 等利用 ConA 刺激的大鼠及小鼠 CM 先后在体外 建立了小鼠细胞毒性 T 细胞( Cytotoxic T Lymphocyte , CTL ) 和辅助性 T 细胞( help T cell , Th ) 克隆 。 这些传代培养的 T 细胞克 隆株的生长严格依赖于 CM , 去除 CM 后 传代的 T 细胞迅速死亡 。 很显然, 能够促进效应 性 T 细胞体外增殖的关键因素是存在 于 CM 中的某些活性分子, 当时根据生物活性将其 命名为 T 细胞生长因子( T cell growth factor , TCGF ) 。 1979 年第二届国际淋 巴因子会议将 TCGF 命名为白细胞介素 -2 ( IL-2 ) 。 IL-2 的发现, 为体外长期培养 T 细胞克隆提供了方便, 也揭开了细胞因子 网络研究的序幕 。 5 2. IL-2 的理化特性和生物学活性 通过 DEAE-Sephacel 离子交换层析, Sephadex G-100 分子筛过滤, 制备 性等电聚 焦( IEF ) 和聚丙烯酰胺凝胶电泳等生化提取手段, 已分离纯化了多种 种属 IL-2 。 1979 犬白细胞介素 -2 基因的克隆 、 表达及表达产物的复性研究 年, Wastson 4 等首次纯化了小鼠的 IL-2 ,凝胶分析后认为,小鼠 IL-2 的分子量为 30 KD ,等电聚焦后形成两条带,等电点( pI ) 分别为 4.3 和 4.9 。 此后,大鼠 、 人 、 长 臂猿 、 豚鼠 、 兔 、 猪 、 绵羊 、 牛以及鸡等的 IL-2 相继被 证实, 他们的一些特点见表 1 , 表 2 5,6 。 IL-2 的主要靶细胞是 T 淋巴细胞, 同时也具有下列生物学活性:( 1 ) 促进 T 细胞生长及克隆性扩增;( 2 ) 诱导或增强细胞毒性细胞(如 NK 、 LAK 、 TIL ) 的杀伤 活性;( 3 ) 协同刺激 B 细胞增殖及分泌;( 4 ) 增强活化的 T 细 胞产生 IFN 和 CSF ;( 5 ) 诱导淋巴细胞表达 IL-2R 。 年, Wastson 4 等首次纯化了小鼠的 IL-2 ,凝胶分析后认为,小鼠 IL-2 的分子量为 30 KD ,等电聚焦后形成两条带,等电点( pI ) 分别为 4.3 和 4.9 。 此后,大鼠 、 人 、 长 臂猿 、 豚鼠 、 兔 、 猪 、 绵羊 、 牛以及鸡等的 IL-2 相继被 证实, 他们的一些特点见表 1 , 表 2 5,6 。 IL-2 的主要靶细胞是 T 淋巴细胞, 同时也具有下列生物学活性:( 1 ) 促进 T 细胞生长及克隆性扩增;( 2 ) 诱导或增强细胞毒性细胞(如 NK 、 LAK 、 TIL ) 的杀伤 活性;( 3 ) 协同刺激 B 细胞增殖及分泌;( 4 ) 增强活化的 T 细 胞产生 IFN 和 CSF ;( 5 ) 诱导淋巴细胞表达 IL-2R 。 表 1 天然 IL-2 的理化特性 3. IL-2 的结构与功能 蛋白质的结构(包括一级结构和空间结构) 与功能密切相关 。 近年来, 借助基因 工程 、 蛋白质工程技术, 已可在基因水平对 IL-2 进行定向改造, 并制 造出多种变异的 IL-2 分子,为分析 IL-2 的结构功能关系铺平了道路 。 同时利用 X 线衍 射对 IL-2 进行 蛋白质晶体分析, 并结合电子计算机技术设计出了 IL-2 三维结构模型, 也为进一步阐 明 IL-2 空间结构及 IL-2 与 IL-2 受体相互作用的机制奠定了基础 。 人 IL-2 由 133 个氨基酸组成, 其分子中有 3 个半胱氨酸( Cys ), 分别位于第 58 、 105 和 125 位, 第 58 与 105 位 Cys 之间形成一个二硫键 7 。 IL-2 的二级结构主要由 6 个 - 螺旋区组成,分别为螺旋 A ( 11 19 ) 、 螺旋 B ( 33 56 )(中间被 47 Pro 隔断, 分为 B , B ),螺 旋区 C ( 66 78 ), 螺旋区 D ( 83 101 ),螺旋区 E ( 107 113 ) 和 螺旋区 F ( 117 133 ) 。 成熟的 IL-2 分子, 6 个螺旋区折叠, N 端与中区靠近, 螺 旋区 B 、 C 、 D 、 F 形 成一个反向平行的 - 螺旋束 8 、 9 。 近年来, 利用基因定位突变法改变 IL-2 中氨基酸的顺序, 观察突变体的活性 、 空 间结构及与受体结合能力的变化, 获得许 多 IL-2 结构与功能的相关信息 。 国内外 许多 学者进行了相关的研究 。 就 IL-2 分子整体而言, 其天然构型的稳定性对其功能有非常重要的作用 。 IL-2 靠 58 位和 105 位的 Cys 间形成二硫键维持其空间结构 。 Wang 等 7 用特异位点诱变法 修饰了 IL-2 基因上编码 Cys 的密码子,使之编码丝氨酸( Ser ) 或丙氨酸( Ala ), 得 到了 Ser 58 -IL-2 、 Ser 105 -IL-2 及 Ser 125 -IL-2 变异分子 。 这一突变导致了 IL-2 一级结构 的 微小改变, 一个氧原子代替了硫原子, 防止突变位 点上形成二硫键 。 SDS-PAGE 分析 证实,各种 IL-2 的分子量仍为 15KD ,但生物学 活性却有显著差别 。 Cys 58 和 Cys 105 被 Ser 替代后, IL-2 的活性几乎完全消失 10 , 说明 58 位的 Cys 和 105 位 Cys 间的二 硫键对维持 IL-2 的活性构像是必需的 。 Wang 等 7 发现 Ser 58 突变型 IL-2 活性低于 Ser 105 -IL-2 , 这提示 58 位的 Cys 除参与二硫键外, 可能还有其它作用, 推 测可能与结 合 IL-2 受体有关 。 而当用 Ser (或 Ala ) 替代 Cys 125 时, IL-2 活性明显提高 10 , 这说 明 125 位的 Cys 不 参与二硫键的形成, 也不参与受体结合 。 对于基因工程重 组 IL-2 来说, 125 位的 Cys 的存在会引起分 子内二硫键的错配, 或分子间二聚体的形 成,这 虽不直接影响 IL-2 与受体的结合,但破 坏了 IL-2 分子的天 然构型,从而影响 IL-2 的 活性,若将其改成 Ser 或 Ala ,就排 除了 Cys 125 与 Cys 58 或 Cys 105 之间形成错配二硫 键的可能性, 从而提高了 IL-2 的活性 。 Fukuhara 11 用质谱技术分析了 Turkat 细胞分泌 的 IL-2 和基因工程产生的重组 IL-2 的 氨基酸顺序也证实了上述结论 。 于忠国 等 12 应 用 PCR 和定点 突变技术将编码 125 位的 Cys 的 密码子突变成编 码丙氨酸( Ala ) 的密 码子, 将此突变 基因受控于 P R P L 串连启动子和 人工合成 SD 序 列, 在 E.coli 中获得高 效表达, 用凝胶 过滤法分离表达 产物获得新型白 细胞介素 2 , 其比活性达 1 10 7 IU/mg 蛋白 。 在 IL-2 空间结构中,不同的 螺旋区结构变化对其功能有不同影响 。 螺旋 A 的 存在是 IL-2 活性所必需的 9 、 13 。 螺旋 B 区中当 30 49 位氨基酸缺失时, IL-2 活性 急剧下降 13 、 14 。 螺旋 E 是 IL-2 与 IL-2 受体 亚基的结合部位, 而与 IL- 2 的活性毫 无关系 。 螺旋 A 、 B 、 F 均为两亲性螺旋,其疏水面相互靠 近成为一疏水核,是一 重要的结构域, 可能与 IL-2 与 亚基的结合有关, 这三个 螺 旋的稳定性及某些氨基 酸如 17 Leu 、 20 Asp 、 42 Phe 、 44 Phe 、 45 Tyr 、 56 Leu 、 121 Trp 的侧链基团的极性和空间位置 对活性有重要影响 10 。 4. IL-2 的基因结构与表达调控 自 1983 年 Taniquchi 15 等首次克隆了 IL-2 的 cDNA 后, 人们对 IL-2 的基因结 构 、 表达调控进行了深入的研究 。 1984 年, Mita 、 Fujita 9 、 16 等从人类基因组文库中分离了人 IL-2 的基因组基因, 分析了人 IL-2 基因结构并确定其核苷酸序列和侧翼序 列 。 IL-2 基因由 4 个外显子和 3 个内含子组成 。 外显子 1 含 5 端不翻译区并且编 码 IL-2 起始的 49 个氨基酸, 其中前 20 个氨基酸为信号肽,在 IL-2 成熟时被水解掉 。 91bp 的间隔区(内含子) 后是编码 20 个氨基酸的外显子 2 ,随后是 2292bp 的长间隔顺 序,其中含有与病毒增强子核心 序列相似的核苷酸序列,有人认为这些序列对活化 T 细胞 IL-2 基因的表达可能有一 定作用 。 外显子 3 编码接续的 48 个氨基酸,接下 去的第三内含子长 1346bp 。 第 4 外 显子编码余下的 36 个氨基酸 。 PolyA 信号在终止密 码后的 261 个核苷酸处 。 小鼠 IL-2 基因基本组成与人类相似 9 、 17 、 18 , 内含子区极少有同源部位, 但在外显子区, 二种 基 因的核苷酸顺序有 72 一致, 在 5 - 侧区的 500bp 中 85 同源 。 这种高度同源现象也 提示这一区域可能参与控制激活 T 细胞 IL-2 基因的表达 。 它们的结构特征 与其它诸 如 IL-4 、 GM-CSF 等一些细胞因子的基因结构类似, 这一特征提示, 这类 细胞因子也 许是由一个共同的基因进化而来 19 。 休止淋巴细胞不表达 IL-2 基因,只有经外源抗原或 丝裂原刺激后 IL-2 基因才活 化 。 T 细胞丝裂原 PHA 和 ConA 等可诱导 T 细 胞表达 IL-2 mRNA ,而 B 细胞丝裂原 LPS (脂质体) 、 MDP (胞壁酰二肽) 等则无 此作用,表明 IL-2 基因活化是受特定因 素调节的 。 较多的实验证明,人静止或活化 T 细 胞的基因组以及分泌或不分泌 IL-2 细胞系的基因组都只含一个 IL-2 的拷贝 20 , 所以除有等位基因的差异外,人 IL-2 的 不均一性均由翻译后修饰所致 21 。 IL-2 分泌水平和细胞内 mRNA 的水平密切相关, 这一现象提示, IL-2 的表达调控很可能是由体内 mRNA 的转录水平所控制 。 Elliott 等 22 报导环孢素 A ( CSA ) 阻断 IL-2 的产生是由于其抑制 IL-2 mRNA 转 录及其去稳 定作用选择性抑制了细胞内 IL-2 mRNA 的积聚所致,初步证实了表达调控 主要在转 录水平 。 6. IL-2 受体(IL-2R) 在早期的研究中 2 、 3 、 40 , 人们注意到 T 细胞必须经抗原或有丝分裂原的刺激才 能 对 IL-2 起反应,这提示人们,外界刺激可使 T 细胞发生 某种形式的变化或产生某种 新的成分对 IL-2 起反应 。 1981 年, Robb 41 等发现 T 细胞表面存在 IL-2 受体( IL-2 receptor , IL-2R ), IL-2 必须和受体结合 后方能发挥作用 。 1982 1983 年, Leonard 42 等和 Smith 43 等分别建立了 IL-2R 和 IL-2 单克隆抗体( monoclonal antibody , McAb ) 。 Doreen 44 等用 IL-2R mcAb 对 IL-2R 的动态变化进行了研究,发现 T 细胞受到 有丝分 裂原等刺激后 IL-2R 即在其表面积累 。 至此, 开创了 IL-2R 及 IL- 2 功能研究的新局面 。 IL-2 发挥其生物学作用是通过与免疫细胞表达的特异性 IL-2R 结合,传导 IL-2 信号而实现的 。 T 细胞 、 B 细胞 、 自然杀伤细胞( NK ) 、 淋巴 因子活化的杀伤细胞( LAK ) 及单核巨噬细胞表面都存在不同数量的 IL-2R 45 。 抗原或丝裂原刺激 T 细胞产生 IL-2 , 同时表达 IL-2R 。 此时 T 细胞转变为 IL-2 应答细胞 。 IL-2 与受体结合诱导 T 细胞产生 一系列反应, 包括细胞增殖 、 分化, 产 生其他一些淋巴因子等 。 事实上 IL-2/IL- 2R 结 合诱导的细胞增殖反应是整个免疫应答过程 中的关键 46 。 随着重组 DNA 技术在免疫学中的深 入应用, IL-2R 的研究不断获得新的 突破: 1987 年 Mitchell 等发现激活后的 T 细胞表面出现一种能与 IL-2 结合的 抗原成分并称 之为 Tac 抗原 47 、 48 ; 1989 年, Hatakeyama 等首先分离到了 IL-2R 的基因 49 ;接着 Queen 等研制出了抗 IL-2R 链的人 - 鼠 嵌合型基因工程抗体 50 ; 1990 年, Tsudo 提出 了 IL-2R 可能还有第三种成分 - 链 51 。 现已证实 IL-2R 至少由三种独特的膜成分组成: 链( IL-2R ), 链( IL-2R ) 和 链( IL-2R ) 。 三种成分以不同方式结 合可形成不同类型的 IL-2R 受体, 每种受体 与 IL-2 有不同的亲和力,依据与 IL-2 亲和力的 大小,可将 IL-2R 分成 3 类 。 中 、 高 亲和力受体分别由 、 和 、 、 链组成, 能够传导 IL-2 介导的细胞增殖和细胞 溶解信息; 低亲和力受体由 链组成, 不能传导 IL-2 介导的信息 。 从表 3 中可见, 、 链的结合是信号链所必需的, 但高亲和力的 IL- 2R ( KD=10 -11 M )的形成必须有 IL-2R 的参与 48 、 52 。 人们认为 IL-2 的结合可以诱导 IL-2R 的链成分发生构象改变, 随后即 发生分子重排而形成功能上更具竞争力的形式 高亲和力受体 46 。 不同种类的细胞或同种细胞处于不同的状态(静止或活化), IL-2 受体的表 达不 同 。 IL-2 只在活化的 T 细胞中表达 。 Ohashi 53 报导外周血单核细胞( PBMC )中 CD4 + T 细胞表达少量 链(可能由部分 处于激活状态细 胞表达), 而 无任何 链表 达, CD8 + T 细胞则表达 链,而不表达 链 。 CD8 + T 细胞静止时表达 链数量是 180 240 个 / 细 胞 。 用 PHA 刺激后 T 细胞既表达 链, 又 表达 链, 其 链的表达为 2 10 4 4 10 4 个 / 细胞, 链为 1 10 3 2 10 3 个 / 细胞 。 活化的 CD4 + T 细胞和 CD8 + T 细胞, 链和 链表达无显著差异 。 B 细胞可表达 链,有小部 分还表达 链,而 NK 细 胞仅表达 链 54 。 一般认为: 链属于结构性蛋白,其表达不需要特异性抗原刺激;而 链属 于辅助蛋白, 具有调节功能活性的作用, 它的表达需抗原诱导 55 。 所以说 IL-2 链只 在活化的 T 细胞中表达, 如 果异常表达, 则往往与疾病相 关 。 最近的研究表明 56 , 29.4% 的艾滋病( AIDS ) 病患者末梢血单核细胞上的 IL-2R 链的表达呈阳性, 而正常人为 阴性 。 除 AIDS 病之外, 在白血病患儿的外周血单核细胞上也观察到了比 正常高的 IL-2R 链的表达 55 。 IL-2R 链为淋巴细胞特异性分布, RNA 印迹分析表明, 人 T 淋 巴细胞系 MOLT 、 MOLT4 、 Jurkat 、 MT-1 、 MT-2 以 及 Raji 细胞( B 细胞系) 表达 IL-2R 链的 mRNA , 而非淋巴细胞系如原单核细胞 THP-1 、 类上皮细胞 HeLa 和肝细 胞 HepG-2 不表达 IL-2R mRNA 57 。 小鼠 IL-2R 的分布与人类似,具有显著的组织 特异性 。 IL-2R 在小鼠脾脏和胸腺细胞中表达水 平特别高,在单阳性( CD4 + CD8 - 或 CD4 - CD8 + ) 富集的胸腺细胞比双阴性( CD4 - CD8 - ) 胸腺细胞表达水平更高 58 , 这表 明 链与淋巴细胞 成熟有关 59 。 链的突变往往会引起严重的免疫缺陷 。 Noguchi 6 等的研究证实了 链的突变与人类 X 染色体隐性遗传性疾病( XSCID ) 有关, 该病以 细胞免疫和体液免疫严重联合缺陷为特征 59 。 IL-2R 的组分中, 除 IL-2R 链外, 、 链属于造血因子超家族中的 红细胞生成 素家族 。 该受体家族(亦称 I 型 CKP 家族) 成员的胞外区与红细胞 生成素( EPO ) 受 体胞外区在氨基酸序列中有较高的同源性, 分子结构也有较大类似性 。 该家族包括了 大多数细胞因子受体( CKR ), 如 IL-2R 和 链, IL-3R , IL-4R , IL-5R , IL-6R , IL-7R IL-9R , IL-11R , EPOR , TPOR , GM-CSFR , LIFR , CNTFR , OSMR , KH97 , GP13 等, 它们的共同特征是: 功能上, 都与造血细胞的增生 、 分化有关; 分子结构上胞外 区均包括由 200 个氨基酸构成的同源区, N 端有 4 个保守氨基酸 半胱氨酸( Cys ) 其 C 端存在由 Trp-Ser-X-Trp-Ser 组成的 WSXWS 构型 4661 。 14 7. IL-2 的种属特异性 对不同动物 IL-2 交叉作用的研究表明, IL-2 具有一定的种属特异性, 且 有一定规 律, 总的呈下行性, 即进化程度高的动物的 IL-2 可以作用于进化程度较 低的动物 。 如 人和猿的 IL-2 几乎可以作用于所有哺乳动物的 T 细胞,但其它哺乳动物 的 IL-2 很少 可以作用于人 。 在进化程度相当的动物中, 也显示出种属特异性 。 哺 乳动物 IL-2 之间 有交叉性:如牛 IL-2 可以作用于水牛和山羊,但活性仅有 35% 74 。 但猪的 IL-2 是一 个例外,其作用范围仅次于人 和猿,可以分别作用于猪 、 牛 、 羊 、 鼠和人的 T 细 胞 。 对其氨基酸分析表明, 这与 其受体结合部位氨基酸序列较 保守有关 28, 。 另外, 除了受 体结合部位的氨基酸种类外, 其排列顺序及其形成的空 间构型在决定 IL-2 的种属 特异 文献综述 性方面可能具有更重要的作用 。 禽类由于进化过程中分离较早, 与哺乳动物的种间隔离较大, 因此哺乳动 物的 IL-2 不作用于家禽 75 、 76 。 在 IL-2 体外诱生实验中, 禽与哺乳动物细胞培养条件不 同, 细胞密度 、 培养时间 、 温度 、 丝裂原的量都有不同 77 、 78 、 79 、 80 。 禽脾细胞加 ConA 和 2 同种鸡血清诱导 20 hr 后,分 泌类似人 IL-2 的因子,能使 ConA 活化的鸡 T cell 生 长,而未活化的则不能生长 。 8. 重组 IL-2 的研究 IL-2 是一种重要的细胞因子,参与机体多方面的生物性活动, 具有多种 生物学 功能 。 人医临床上发现, 许多自身免疫性疾病 、 免疫缺陷病和肿瘤都 与 IL-2 产生缺陷 有关, 作为临床用药, IL-2 在多种疾病的治疗上显示出疗效 。 在动物 生产中, IL-2 被 认为是一种理想的免疫增强剂和免疫治疗剂 81 。 用动物的脾细胞或人外周血单个核细 胞, 经与丝裂原或同种异体抗原共同培养收 获细胞培养上清来获得 IL-2 , 产量十分有 限, 使临床应用受到限制 。 近年来, 随 着基因工程重组技术的不断发展, 使通过构 建 重组 IL-2 表达质粒来大量生产具有生物学 活性的重组 IL-2 成为可能 。 虽然 IL-2 是一 种含糖基的多功能细胞因子,但实践表明糖 基化与否基本不影响 IL-2 的活性 82 。 IL-2 表达载体多为 质粒 。 常用启动 子有 PL 、 PR 、 Trac 、 SV 40 早期 启动子等 。 表 达体系有二类: 原 核表达体系和真核 表达体系, 前者主 要是大肠杆菌, 后 者包括酵母 、 哺乳动物细胞 、 昆虫细胞和无翻译 体系等 。 11. IL-2 的应用 在人和动物的细胞因子中,IL-2 是最先搞清楚分子结构 、 受体组成和生物学 性能 的细胞因子,IL-2 研究一直居于细胞因子的最前沿, 其应用也是研究得最广 泛的 124 。 在人医上, IL-2 已在肿瘤 、 艾 滋病 、 乙型肝 炎等严重危害人 类健康的疾病治 疗中发挥 了中要作用 125 、 126 ; 在动物医学上, 重组 IL-2 已在一些动物疾病的免疫预防 、 免疫治 疗和构建新一代基因工程苗等方面显示出广阔的应用前景 124 、 126 。 在人医上,研究结果表明: IL-2 具有广谱免疫增强作用, 能维持 Th 、 Tc 在体外 长期存活和增殖,增强 Tc 的 杀伤效应,直接激活 B 细胞, 提高 NK 细胞活性,目前 在临床应用方面的研究已取得 良好进展 127 。 王思勤等 128 应用 IL-2 采用不同疗法对不同肺癌积水患者进行了有关临床观察 。 结果表明 IL-2 对治疗癌性胸水有效 。 IL-2 有明显的抗肿瘤作 用, 如黑色素瘤 、 肾细胞 癌等 129 。 重组 IL-2 在一定浓度时,有抗乙型肝炎病毒的效果 130 。 目前对 IL-2 在体内的作用还 不完全清楚, 但医学和动物医 学的研究已经证明, IL-2 的免疫增强作用至少体现在以 下几个方面: ( 1 ) 活化 T 细胞 131 ; ( 2 ) 促进 B 细胞的 分化和分泌抗体 132 ;( 3 ) 活化 NK 、 CTL 和 LAK 细胞 133 ;( 4 ) 促进其它免疫调节因 子的释放,如 IFN- 、 IFN- 等 134 ; ( 5 ) 增强淋巴细胞和内皮细胞表面黏附分子 的 表达, 促进淋巴细胞及其它活化细胞的粘附及移动 能力 135 ; ( 6 ) 增加抗原提呈细胞 表面 MHC 和类分子的量,增 强抗原提呈作用 136 。 作为研究最多的细胞因子,人们试图开 发 IL-2 作为新的治疗药物,曾在许多 动 物模型中研究过 IL-2 的佐剂作用 137 。 对于某些抗原应答能力差的动物,IL-2 可使其 克服遗传性免疫缺陷或对蛋白质抗原产生低水平应 答; 对于那些能够发生免疫应答的 动物,IL-2 能够增强免疫应答, 同时也能降低杂 种动物的应答不稳定性 。 李祥瑞等 138 试验发现, 重组 IL-2 可以减轻 PRRS 感染所引起的免疫抑制, 提高猪瘟疫 苗的免疫效 果 。 和抗原一起在油水乳化的 IL-2 注射后能克服对肽抗原的 MHC-联结的遗 传性无应 答性 。 正常情况下, 对特定抗原不产生抗体应答的小鼠, 用这种方法可诱 导产生应答 。 研究表明,IL-2 和疫苗一起使用可有效提高免疫效果, 也有一定的治疗作 用,IL-2 和抗生素一起使用, 可以增强抗生素的药效 。 Weinberg 等 139 报道了 IL-2 对豚鼠生殖 系统单纯性疱疹病毒(HV) 反复 感染的治疗作用,发现反复使用 IL-2 可明显降低复 发率 。 随即又证明, 将 IL-2 和 HV 粗提物或其糖蛋白 D(gD) 亚单位苗一起使用,攻 毒后可使发病率由 63 100 降低到 0 43 。 1989 年 Nanberg 等 140 报导,以 IL-2 和狂犬病灭活苗一起使用, 攻毒后,疫苗对试验鼠的 保护作用最少提高 25 倍 。 2002 年李祥瑞等 141 报导, 使用 IL-2 配合抗生素, 可以明显提高猪链球菌的治疗效 果: 缩 短疗程 2 5 天,治愈率提高 50左右,停药后不复发 。 当 IL-2 用于灭活疫苗和正常接种对象时,其免疫原性的增强,取决于给予 抗原 后的连续注射 。 IL-2 只有在一段较长时间内释放, 才能表现出良好的免 疫效果, 其佐 剂活性只有在每个时间段, 注射到一定剂量才会表现出来 142 、 143 、 144 。 根据这一结论 设计了延长 IL-2 释放时间 的实验方法 。 Singh-Hora 等报导将聚乙二醇(PEG) 修饰的 IL-2 掺入生物降解微球中, 使其缓慢释放 。 掺入脂质 体的 IL-2 与疫苗混合注射, 能 增强对甲型流感的防御作用 。 关于 IL-2 作为佐剂, 其使用方法 、 剂量等是目 前研究 的热点 145 。目前已有研究者通过基因重组将 IL-2 基因插入到缺失苗或活载体内, 使之 表达, 这为 IL-2 作为佐剂使用提供了另一种思路, 也为构建基因工程苗开辟了途径 。 Ramshaw 146 等 、 Flexner 147 等先后报道,将小鼠或人 IL-2 基因与痘病毒重组后接种 裸鼠,同时以含有 HA 基因以及含有 LacZ 基因的病毒为 对照;对照组 9 天内 9/10 死 亡, 试验组第 60 天仍无异常 。 该作者还比较了表达 IL-2 与缺失某些基因对痘病毒致 弱作用的强弱, 结果发现: 缺失某些基因, 如 TK(thymidine kinase) 基因与表达 IL-2 均可致弱痘病毒, 但后者更有效; 作者还证明, 将 IL-2 和 HA 基因同时重组于痘 病毒内, 无论是在免疫缺陷的裸鼠内还是正常鼠内, 均 不影响 HA 的免疫原性 。 可见, IL-2 不管是作为免疫佐剂 、 免疫治疗剂还是用作构建新 型基因工程苗都有其广阔的前 景 。 关于 IL-2 的研究正呈现一个蓬勃发展的局面, 从 IL-2 的结构到功能, 从其生物 学活性的研究到应用等都取得较大进展, 显示出广阔的应用前景, 这也是 我们研究的 最终目的 。 从重组蛋白药物到作为免疫佐剂, 从单独使用到联合使用再 到构建基因工 程疫苗,都是目前研究的热点 。 我们有理由相信,IL-2 将越来越显示其 巨大的作用 1 Michael J. 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