白介素12论文(医学免疫学).doc

0介素12的研宂新进展 第一临床医学院08中西医临床医学2008013020 李玉兰 2008013175 魏晓娜 摘要：白介素12 （IL-12）是近年来发现的一种异源二聚体分子，主要由单核/巨噬细胞及B淋巴细胞对细菌、细菌产物及细胞内寄生物等发生反应而产生，被认 为是细胞免疫应答过程中的关键调节因子IL-12能激活NK细胞、T细胞，并诱使 其分泌大量IFN-丫，抑制肿瘤血管生成，对多种肿瘤的预防和治疗显示了良好的应 用前景关键词：白介素12; T细胞；增殖；凋亡；抗肿瘤1、 1L-12的发现与命名1989年，一项实验室的证据发现细菌感染或人EB病毒转染的B淋巴母细胞系 可在内环境中产生一种因子，它能诱导干扰素-丫（IFN-丫）生成，并激活自然杀伤 细胞（NK细胞），促进T细胞和NK细胞的生长在分析EBV转染的细胞系所分泌的 因子时，NK细胞刺激因子（NKSF）被证实介导了人的T细胞与NK细胞的几种生物 活性：诱导生成1FN-丫；增强细胞介导的细胞毒性；对静息T细胞有致有丝分裂作 用NKSF在佛波酯刺激的EBV转染的RPM-8866细胞系的介导下有血中提纯，它有 异源二聚体分子结构EBV转染的B细胞系协同白介素-2从大量可的松处理后的T 细胞诱导生成淋巴细胞激活杀伤细胞（LAKC）时，证实存在一种细胞毒性淋巴细胞 成熟因子（CLMF）。

提纯并克隆CLMF的编码基因证实NKSF与CLMF是同一种细胞因 子，现在统一命名为白介素12.【1】2、 IL-12的分子结构IL-12是分子量为70KD （P70）的异源二聚体分子，由分子量分别为40KD （P40） 与35KD （P35）的两条糖基链经二硫链连接组成P35cDNA序列编码一条219个氨基 酸的多肽，其成熟蛋白分子量为27500,包含7个半胱氨基酸残基和3个可能的N 端糖基化位点P40cDNA序列编码一条328个氨基酸的多肽，其中N端的残基1-22 为疏水信号肽部分，成熟蛋白分子量为34700,包贪10个半胱氨基酸残基和4个可 能的N端糖基化位点，以及一个理论上的肝素结合位点对IL-12进行化学与酶的 去糖基化显示P35与P40链分别含有20%及10%的碳水化合物用P40或P35cDNA 短暂转染COS细胞或稳定转染CHO细胞分别诱导生成相关IL-12链，但两种cDNA 联合转染同一种细胞则生成IL-12得生物活性形式一一P70异源二聚体分子编码 P40链的基因位于人第5染色体长臂3区（5q31〜q33）, —个编码几种细胞因子与 受体的区域，而P35链的编码基因则位于人第3染色体短臂1区和长臂1区（3ql2〜 3ql3. 2） [1]鼠P40链与P35链的编码基因分别与相关人类基因有70%及60%的序列同源性。

人的IL-12不能被鼠类淋巴细胞活化，但鼠的IL-12可被鼠和人的淋巴细胞活化 【1、 13】最近有人证明P40亚基可以特异性抑制TI-12的多种生物学活性所以在TL-12 产生生物学效应过程中，P40可能仅起着媒介作用；P35通过P40结合到细胞膜的受 体上，完成信号转导，当P40亚基单独与受体结合后，则可竞争性抑制1L-12活性【14】3、 IL-12的生理作用3. 1对造血细胞的作用 TL-12与铁因子（SF）、IL-13及其它造血细胞生长因子协 同作用，增加培养液中造血干细胞的存活率与增殖，及早期多能造血干细胞（包括 具有骨髓B淋巴系统两性潸能的细胞）集落的数目与大小1L-12直接作用于纯化 的祖细胞NK细胞在IL-12作用下合成造血细胞生成的抑制因子IFN-a与IFN-丫 IL-12对造血的这种拮抗作用可能反映在它在鼠内环境的作用中反复注射IL-12 导致骨髓减少，引致中性粒细胞减少症和贫血1】3.2诱导细胞因子 IL-12诱导T细胞和NK细胞生成几种细胞因子：IFN- a、IFN- 丫、GM-CSF、M-CSF、IL-13、IL-8、IL-2,并通过这些介质发挥作用1】IL-12 可诱导静息与活化的T细胞与NK细胞及外周血单核细胞分泌IFN-丫。

IL-2也诱导 外周血淋巴细胞产生IFN-y,但水平较低IL-12诱导得淋巴细胞增殖和细胞毒性 【13】诱导生成IFN-Y几乎是IL-12最重要的生理功能之一，而且IL-12在内环境 中的许多功能，至少一部分，由IFN-y介导1】3.3增强细胞介导的细胞毒性用1L-12处理纯化的NK细胞，在儿小时内即诱导 其细胞毒性作用增强IL-12诱导的细胞毒性增强比IL-2诱导的较弱，而与IFN- 丫诱导的相当IL-12与IL-2联合作用是，可观察到NK细胞介导的细胞毒性增强 最明显，而这两种因子间是加合作用而非协同作用与TFN-y的诱导作用不同， IL-12对NK细胞毒性的作用不需要附属细胞的存在，且能在纯化的新鲜的外周血NK细胞中得到证实细胞毒性的增强与NK细胞颗粒性增加相平行，而被依赖刺激的颗 粒外放作用所促进IL-12可决定数种颗粒相关分子与颗粒粘附分子mRNA的增多， 并iL在一定程度上导致它们转录与蛋白合成的增多1】3.4 IL-12对T细胞的刺激活化增殖和诱导凋亡双重作用近年来，关于IL-12 是刺激T细胞活化增殖还是诱导T细胞凋亡的问题一直存在争议早期报道多数认 为IL-12是T细胞的增殖活化因子。

2】但郭秀枝等的研宄发现：IL-12的刺激， 使T细胞凋亡率明显上升，这种刺激作用是依赖剂量和时间的【15】，至于依赖细胞 的类型问题，其结果可能来自于被刺激T细胞产生的凋亡促进因子和凋亡抑制因子 之间的精确平衡【3、4】而刘元生等的研宄发现IL-12对T细胞具有刺激活化增殖 和诱导凋亡双重效应在作用早期(72h内)以活化增殖效应为主，表现为CD25表 达增高72h后增殖能力迅速消退，T细胞凋亡率明显升高，这可能是由于IL-12R P2信号链的下调所致，是凋亡的促进因子与抑制因子之间的平衡转向促进一些 促进或抑制分子参加此凋亡过程TL-2受体(CD25)是T细胞活化和增殖的标志 而Fas-FasL和TNF a -TNFR1是凋亡过程的主要效应分子IL-12处理细胞的最终结 果是依赖于这些因子之间的平衡的1L-12能使CD25和FasL的表达率明显增加， 而对TNFR1在三种T细胞的表达率与对照组比较无明显差异，说明IL-12对T细胞 具有刺激活化和诱导凋亡双重作用随着作用时间延长和剂量增大，最终表现为诱 导T细胞凋亡该实验结果提示TL-12对T细胞的刺激增殖活化与诱导凋亡双重效 应与T细胞表面分子CD25、FasL的表达特性有关。

16】4、 1L-12的应用因为IL-12在免疫应答中的重要作用，故可用于各种感染性疾病、自体免疫性 疾病和肿瘤的治疗4. 1在感染性疾病中的作用在流感病毒感染的早期，TI-12通过对TFN-丫的早期 诱导，抑制早期病毒与激活细胞毒性T淋巴细胞，阻止病情进一步发展5】而持 续HIV-I感染所致的细胞因子失调已被假设为引发H1V患者防卫性免疫的重要因素 实验显示，在PHA+LPS刺激下，HIV-I感染者在免疫不同阶段IL-12 P40的生成低 于健康对照组而IL-12 P70在人部分患者的疾病早期生成低K,在重症患者中生 成明显减少因此，在未来的研宄中，可以考虑应用TL-12对HTV患者进行免疫治 疗，增加机体的防御能力6】有动物实验表明，重组IL-12可以通过增加IFN产 生，抑制IL-4生成，增强NK活性等环节，治疗利什曼原虫感染的小鼠14】4. 2在自体免疫疾病中的应用虽然清楚地知道IL-12在产生自体免疫性Thl效应 器中是必需的，在一些条件下它也能抑制疾病的发生长期每日给予外源性TL-12, 会促进NOD鼠糖尿病的发生，间歇性地应用IL-12则具保护性发生这两种相反作 用的机制尚不清楚。

在C1A,有报道相对于早期应用1L-12,在疾病较晚期应用1L-12 具保护性作用其抑制可能是通过IL-12激发IL-10的生成【7】4. 3对造血系统疾病的作用 因为IL-12对造血干细胞、祖细胞的作用，在进一步 研究后，也许可用于治疗一下造血系统功能紊乱性疾病，如再生障碍性贫血、白血 病等4.4在肿瘤性疾病中的应用众所周知，IL-12是诱导细胞免疫极为关键的细胞因 子，已成为抗肿瘤细胞因子基因疗法中的研宂热点在抗肿瘤免疫基因治疗研宂方 面，另一个引人关注的免疫分子是CD40配体，其受体是CD40,主要表达在专职抗 原提呈细胞(APC)表面0前认为TL-12与CD40相互作用对于启动抗原特异性T 细胞应答是极为重要的【10】大量动物实验和临床试验证实，CD40L有良好的抗瘤 效果，尤其对于血液肿瘤效果更好【11、12】CD40L的抗肿瘤作用主要是通过活化 APC间接增强细胞免疫，诱导CD8+T细胞应答产生的，并且还认为IL-12在CD40L 抗肿瘤过程中发挥重要作用，CD40- CD40L的相互作用诱导APC分泌IL-12,而 TL-12具有显著促进NK细胞的应答能力，诱导T细胞和NK细胞分泌TFN-y,促使 Th细胞向Thl细胞分化等多种生物学活性【8、9】。

在张建华等的研宄中，采用携 带小鼠1L-12的基因和CD40L基因的腺病毒直接瘤内注射，观察对小鼠黑色素瘤的 治疗效果动物实验结果显示，单独应用IL-12基因有显著的抗肿瘤效果，肿瘤生 长受到明显抑制，并延长荷瘤小鼠的生存时间；与单独应用IL-12基因相比，IL-12 基因与CD40L基因联合治疗组的抗瘤效果更显著，发现局部右明显炎症反砬，瘤组 织出现坏死，瘤肿向下凹陷，最后肿瘤组织变硬、结痂而脱落，肿瘤细胞接种后第 20天，肿瘤全部消失，并且该组小鼠的生存时间最长其实验研宄再次证实IL-12 基因有良好的抗肿瘤效果，能诱导荷瘤小鼠体内明显的CTL应答；与单独应用IL-12 基因相比，IL-12基因与CD40L基因联合应用可显著提高抗肿瘤效果，表明两者具 有明显的协同作用，但对于具体的抗肿瘤机制还有待于进-步深入研究IL-12是一种具有多种免疫调节功能的细胞因子通过调节NK细胞、巨噬细胞介导的非特异性免疫与Th细胞、细胞毒性T细胞介导的特异性免疫，IL-12对多 种感染、自体免疫性、肿瘤等疾病表现出治疗活性对IL-12及其分子生物学的进 一步研宄，将在未来的医学领域发挥重要作用[1】Trinchieri G. Interleukin-12:A proinf 1 animator y cytokine with immunoregulatory functions that bridge innate resistance and antigen-specific adaptive-specific adaptive immunity[J].Immunol, 1995, 13:25卜276.【2】 Scott P. IL-12:initiating cytokine for cell-mediated Science, 1993, 260(5107) :496-499.【3】MANETT1 R, DARRONCH D, GIUDIZI M G, et al. natural killer cell stimulatory factor(IL-12)imduccsa T helper type 1(Thl)-specificimmune responses and inhebits the development of IL-4 producing Th cells[J].J Exp Med, 1993, 177(4):1199-1205.【4】FERBER I A, LEE H J, ZONIN F, et al.GATA-3 significantly downregul。