免疫分子之细胞因子-吉林卫生学校6309.pptx

免疫分子免疫分子之之细胞因子细胞因子翟德智翟德智第一页，共四十六页。吉林职工医科大学吉林职工医科大学吉林卫生学校吉林卫生学校翟德智翟德智第二页，共四十六页。细胞因子细胞因子v细胞因子的概念细胞因子的概念v细胞因子的作用特点细胞因子的作用特点 v细胞因子及其受体的结构细胞因子及其受体的结构v细胞因子的种类及生物学活性细胞因子的种类及生物学活性 v细胞因子的临床意义细胞因子的临床意义 第三页，共四十六页。细胞因子的概念细胞因子的概念v细胞因子细胞因子cytokines是机体的免疫细胞和非免是机体的免疫细胞和非免疫细胞合成和分泌的具有调节多种细胞生理功能的疫细胞合成和分泌的具有调节多种细胞生理功能的小分子的多肽小分子的多肽(低分子蛋白质低分子蛋白质)。v细胞因子根据产生细胞的不同有：细胞因子根据产生细胞的不同有：v 淋巴因子淋巴细胞产生的淋巴因子淋巴细胞产生的v 单核因子单核巨噬细胞产生的。单核因子单核巨噬细胞产生的。v根据功能的不同分为根据功能的不同分为:v 白细胞介素白细胞介素interleukin,ILv 干扰素干扰素interferon,IFNv 肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子tumor necrosis factor,TNF)v 集落刺激因子集落刺激因子colony stimulating factor,CSF第四页，共四十六页。细胞因子的作用特点细胞因子的作用特点1多数天然细胞因子通常是由抗原、丝裂原或其它刺激物激活免疫细胞和多数天然细胞因子通常是由抗原、丝裂原或其它刺激物激活免疫细胞和相关细胞产生的。相关细胞产生的。2细胞因子的产生和作用具有多向性细胞因子的产生和作用具有多向性(pleiotropism)即一种细胞分泌多即一种细胞分泌多种细胞因子；而一种细胞因子由多种不同类型的细胞产生多源性种细胞因子；而一种细胞因子由多种不同类型的细胞产生多源性可作用于多种不同类型的靶细胞多效性。可作用于多种不同类型的靶细胞多效性。3细胞因子的合成和分泌过程是一种自我调控的过程。通常情况下，细胞因子的合成和分泌过程是一种自我调控的过程。通常情况下，细胞因子极少储存，即不以前体形式贮存在细胞内，而是经过适当细胞因子极少储存，即不以前体形式贮存在细胞内，而是经过适当刺激后迅速合成，一旦合成后便分泌至细胞外发挥生物学作用，刺刺激后迅速合成，一旦合成后便分泌至细胞外发挥生物学作用，刺激消失后合成亦较快地停止并被迅速降解。激消失后合成亦较快地停止并被迅速降解。4为低分子量的分泌型蛋白质常被糖基化。分子量大小不等，大多数为为低分子量的分泌型蛋白质常被糖基化。分子量大小不等，大多数为1530kD，小者仅，小者仅810kD，一般不超过，一般不超过80kD。5生物学效应极强。细胞因子需与靶细胞上的高亲和力受体特异结合后生物学效应极强。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。才发挥生物学效应。6单一细胞因子可具有多种生物学活性，但多种细胞因子也常具有某些单一细胞因子可具有多种生物学活性，但多种细胞因子也常具有某些相同或相似的生物学活性。相同或相似的生物学活性。第五页，共四十六页。肥大细胞胸腺细胞BIL-4 多效性pleiotropy活化、增殖、分化增殖增殖第六页，共四十六页。细胞因子的作用特点细胞因子的作用特点7 7主要参与免疫反响和炎症反响，影响反响的强度和持续时间的长短。主要参与免疫反响和炎症反响，影响反响的强度和持续时间的长短。涉及到感染免疫、肿瘤免疫、自身免疫、移植免疫等诸多方面。涉及到感染免疫、肿瘤免疫、自身免疫、移植免疫等诸多方面。8 8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限制。限制。9 9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 大多是通过自分泌方大多是通过自分泌方式式autocrine,autocrine,即作用于自身产生细胞和旁分泌方式即作用于自身产生细胞和旁分泌方式paracrine,paracrine,即作用于邻近的靶细胞短暂性地产生并在局部发挥作即作用于邻近的靶细胞短暂性地产生并在局部发挥作用。少数有类内分泌的作用。用。少数有类内分泌的作用。10.10.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、生物学效应的相互影响而的相互调节，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组成细胞因子网络addidveeffectaddidveeffect也可以取得协同效应等。也可以取得协同效应等。synergysynergy，甚至取得两种细胞因子单用时所不具有的新的，甚至取得两种细胞因子单用时所不具有的新的独特的效应。独特的效应。第七页，共四十六页。自分泌自分泌 autocrine内分泌内分泌 endocrine血液循环远距离作用旁分泌旁分泌 paracrine作用于比邻细胞细 胞 因 子 发 挥 作 用 的 三 种 方 式作用于分泌细胞自身第八页，共四十六页。IL-2、IL-4、IL-5IL-4 +IL-5B细胞IL-4IFN-g g 拮抗性antagonism 丰裕性redundancy协同性synergy均有刺激B细胞增殖的功能更有效地诱导IgE类别转换IL-4 阻断IFN-g 诱导类别转化的作用BBB第九页，共四十六页。细胞细胞因子因子及其受体的结构及其受体的结构一、细胞因子的分子结构 不同细胞因子之间的结构上有很大的差异，多数细胞因子为小分子多肽，分子量不超过60kD，多由100个左右的氨基酸组成多数细胞因子以单体形式存在。大多数细胞因子带有糖基。二、细胞因子受体 细胞因子都是通过与靶细胞外表高亲合力的特异性受体结合后才能发挥其生物学效应的。细胞因子受体与其它膜外表受体一样，均由3个功能区组成，即膜外区细胞因子结合区。跨膜区疏水性氨基酸富有区和膜内区信号传导区。细胞因子受体存在有单链、双链或三链不同形式的结构。最近的研究发现，有些细胞因子受体共同使用一条多肽链，如IL-3、IL-5和GM-CSF共同使用同一链，IL-2、IL-4和IL-7共同使用同一链。由于细胞因子在受体水平存在相似性，因而会使用共同的信号传导途径，发挥类似的生物学效应。根据细胞因子受体膜外区的氨基酸序列，可将其主要分为三个受体家族：1、造血生长因子受体家族HPR大局部细胞因子如IL-2、3、4、5、6、7、9等的受体均属于这一家族，其典型结构特点是含有Trp-Ser-X-Trp-Ser(W-S-X-W-S)的五联保守序列，与细胞因子结合功能密切相关。2、lg超家族 IL-1受体、M-CSF受体等属于这一家族，IL-6受体同时含有lg超家族和HPR家族两个结构区。这一超家族的特点是均在膜外区含有lg样的分子构型，每个lg样功能区由100个左右的氨基酸组成，通过二硫键形成稳定的发夹样反平行的片层折叠结构。3、干扰素受体超家族 干扰素和共用同一个受体，与干扰素受体的结构有类似之外，均含有一段200个氨基酸的保守序列，其中4个半胱氨酸是共有的。第十页，共四十六页。细胞细胞因子因子的种类及生物学活性的种类及生物学活性v一白细胞介素一白细胞介素v二干扰素二干扰素v三肿瘤坏死因子三肿瘤坏死因子v四集落刺激因子四集落刺激因子第十一页，共四十六页。白细胞介素白细胞介素v在1979年第二届淋巴因子的国际会议上，将介导白细胞间相互作用的一些细胞因子命名为白细胞介素IL，并以阿拉伯数字排列，如IL-1、IL-2、IL-3。v 随着分子免疫学的研究进展，不断有新的IL被命名，迄今已正式命名到IL-15，可以预期，还会有更多的IL被发现。目前的研究发现，许多IL不仅介导白细胞相互作用，还参与其它细胞的相互作用，如造血干细胞、血管内皮细胞、纤维母细胞、神经细胞、成骨和破骨细胞等的相互作用。第十二页，共四十六页。白细胞介素的特性白细胞介素的特性ILIL IL曾用名称产生细胞效应1淋巴细胞活化因子（LAF）单核巨噬细胞，树突状细胞，纤维母细胞内皮细胞T和B细胞的增殖和分化，刺激造血细胞，参予炎症反应2T细胞生长因子活化的T细胞T和B细胞的增殖分化，增强NK细胞，单核细胞杀伤活性3多集落刺激因子（multi-CSF）活化的T细胞 多能造血干细胞增殖，促进肥大细胞，嗜酸，嗜碱性粒细胞增殖与分化4B细胞刺激因子（BSF-1）B细胞生长因子（BCGF-1）活化的T细胞B和T细胞增殖，刺激造血祖细胞增殖与分化，诱导lgE、lgG产生5B细胞生长因子-（BCGF-）活化的T细胞促进B细胞增殖与分化，促进嗜酸性粒细胞增殖与分化，诱导lgA产生6B细胞刺激因子-2（BSF-2）B细胞分化因子（BCDF）淋巴细胞 单核细胞纤维母细胞促进B细胞分化、促进肝细胞产生急性期蛋白，抑制乳腺癌细胞、刺激骨髓瘤细胞、刺激造血细胞，参与炎症第十三页，共四十六页。IL-2活化 Th1细胞NK 细胞活化T细胞NK 细胞B 细胞巨噬细胞促进细胞增殖，分化，与Ig 合成促进增殖、产生淋巴因子活化（LAK）抑制细胞毒性，促进IL-1的分泌 IL-2 的 免 疫 生 物 学 效 应第十四页，共四十六页。IL-4活化Th2 细胞B 细胞巨噬细胞T 细胞活化干细胞分化，表达MHC-II，表达CD23，分泌 IgG1，IgE，IgA促进：促进：分化，细胞毒活性（LAK），巨细胞形成促进：促进：抗原呈递，MHC表达，杀伤肿瘤活性促进：促进：IL-4 IL-4 的的 免免 疫疫 生生 物物 学学 效效 应应第十五页，共四十六页。IL-5 Th2 细胞T 细胞嗜酸性粒细胞B 细胞促进：促进：细胞增殖 IgM，IgG，IgA的分泌，IL-2 受体表达细胞分化促进分化趋化作用增强细胞毒性 IL-5 的 免 疫 生 物 学 效 应第十六页，共四十六页。白细胞介素的特性白细胞介素的特性ILIL7淋巴细胞生素（LPO）骨髓及胸腺基质细胞促进前T、前B细胞增殖，促进成熟T细胞生长，促进血小板生成8中性粒细胞趋化因子（NCF）粒细胞活化因子（NAF）单核巨噬细胞 血管内皮细胞中性粒细胞活化和趋化作用，T细胞趋化作用，促进血管生成，参与炎症9P40 肥大细胞生长增强活性T细胞生长因子（TCGF）活化的T 细胞促进TH产生细胞因子,促进肥大细胞增殖,刺激造血细胞10细胞因子合成抑制因子(CSIF)活化的T细胞,B细胞单核巨噬细胞抑制TH产生细胞因子,促朝进胸腺细胞增殖,促进B细胞增殖11(一)骨髓基质细胞促进B细胞分化,刺激造血细胞,促进血小板生成12细胞毒性淋巴细胞成熟因子(CLMF)B细胞促进TC，NK，LAK细胞杀伤功能，诱导细胞免疫13P600活化的T细胞抑制细胞因子分泌和表达，刺激B细胞增殖和CD23表达，透导lgE产生第十七页，共四十六页。IL-10 Th2 细胞B 细胞肥大细胞B 细胞活化巨噬细胞促进增殖巨噬细胞促进 MHC-II表达和细胞扩增抑制：抑制：IL-1，IL-12 TNF-a 和 MHC-II等分子的表达抑制 Th1 细胞功能IL-10 的 免 疫 生 物 学 效 应第十八页，共四十六页。干扰素干扰素v什么叫干扰素什么叫干扰素IFN？v干扰素制剂如何分类？干扰素制剂如何分类？v临床上常用的干扰素有哪些制剂？临床上常用的干扰素有哪些制剂？v干扰素有哪些不良反响干扰素有哪些不良反响?第十九页，共四十六页。什么叫干扰素什么叫干扰素IFNv自自19571957年发现干扰素以来，能看出晓干扰素是真核细胞对各种刺年发现干扰素以来，能看出晓干扰素是真核细胞对各种刺激作出反响而自然形成的一组复杂的蛋白质。激作出反响而自然形成的一组复杂的蛋白质。v如果用医学上更为详细的说法那么是：干扰素是由病毒和其他种类的干如果用医学上更为详细的说法那么是：干扰素是由病毒和其他种类的干扰素诱导剂，刺激多种细胞单核巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞所扰素诱导剂，刺激多种细胞单核巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞所产生的一种糖蛋白。这种蛋白具有多种生物活性，包括抗增殖抗肿瘤产生的一种糖蛋白。这种蛋白具有多种生物活性，包括抗增殖抗肿瘤、免疫调节、抗病毒作用。、免疫调节、抗病毒作用。v干扰素的相对分子质量小，对热稳定，干扰素的相对分子质量小，对热稳定，44可保存很长时间，可保存很长时间，-20-20可长可长期保存其活性，期保存其活性，5656那么被破坏，那么被破坏，pHpH酸碱度酸碱度2-102-10范围内干扰素不被范围内干扰素不被破坏。干扰素的作用具有广谱性、非特异性、种属特异性。破坏。干扰素的作用具有广谱性、非特异性、种属特异性。第二十页，共四十六页。干扰素制剂如何分类？干扰素制剂如何分类？v人天然干扰素分为三种多肽：人天然干扰素分为三种多肽：IFN-、IFN-及及IFN-。IFN-和和IFN-分别由白细分别由白细胞和成纤维细胞产生，在酸性环境中稳定，并且结合相同的受体。而胞和成纤维细胞产生，在酸性环境中稳定，并且结合相同的受体。而IFN-主要主要由由T淋巴细胞分泌，对酸不稳定，结合的受体与前两者不同，淋巴细胞分泌，对酸不稳定，结合的受体与前两者不同，IFN-的免疫刺激的免疫刺激活性在三者中最强。活性在三者中最强。IFN-和和IFN-只由单个基因编码，而只由单个基因编码，而IFN-由至少由至少23个不同个不同基因，群聚在第基因，群聚在第9对染色体上，编码产生多于对染色体上，编码产生多于15种的功能蛋白。种的功能蛋白。v干扰素制剂的分类，按制作方法不同，可分为利用基因工程生产的重组干扰素制剂的分类，按制作方法不同，可分为利用基因工程生产的重组-干扰干扰素和人自然干扰素两大类。素和人自然干扰素两大类。v基因工程干扰素再按基因表达分子结构和抗原性可分为基因工程干扰素再按基因表达分子结构和抗原性可分为、型，同一型型，同一型内按氨基酸组成差异再分内按氨基酸组成差异再分20多个亚型：多个亚型：1、2、3在同一亚型内又因在同一亚型内又因氨基酸的差异而细分，如氨基酸的差异而细分，如2：有三种：有三种：2a、2b、2c。v人自然干扰素是通过分别刺激淋巴母细胞和人体白细胞，然后提纯制备而得。目前人自然干扰素是通过分别刺激淋巴母细胞和人体白细胞，然后提纯制备而得。目前市场供给的只有由类淋巴母细胞产生的干扰素市场供给的只有由类淋巴母细胞产生的干扰素IFNN1，是天然的多亚型的混，是天然的多亚型的混合物。合物。第二十一页，共四十六页。临床上常用的干扰素有哪些制剂临床上常用的干扰素有哪些制剂v自然干扰素自然干扰素 人体淋巴母细胞样多亚型天然干扰素人体淋巴母细胞样多亚型天然干扰素IFN-N1IFN-N1，葛兰素威康公司英国，葛兰素威康公司英国生产，商品名为惠福仁。生产，商品名为惠福仁。v人体白细胞重组干扰素人体白细胞重组干扰素 IFN1b IFN1b：世界上第一个采用中国人干扰素基因克隆和表达的：世界上第一个采用中国人干扰素基因克隆和表达的IFN1bIFN1b型干扰型干扰素，商品名为赛假设金，深圳科兴生物制品有限责任公司生产，有素，商品名为赛假设金，深圳科兴生物制品有限责任公司生产，有300300万万U/U/支和支和500500万万U/U/支两种剂量，支两种剂量，为粉剂。为粉剂。IFN-2aIFN-2a：罗氏公司瑞士生产的罗扰素，有：罗氏公司瑞士生产的罗扰素，有300300万万U/U/支和支和450450万万U/U/支两种剂量，粉剂和水剂两种剂支两种剂量，粉剂和水剂两种剂型；沈阳三生公司生产的因特芬，每支型；沈阳三生公司生产的因特芬，每支300300万万U U；辽宁卫星生物研究所生产的迪恩安，每支；辽宁卫星生物研究所生产的迪恩安，每支300300万万U U和和500500万万U U两种剂型，均为粉剂，但备有专用溶解液。两种剂型，均为粉剂，但备有专用溶解液。IFN2bIFN2b：先灵葆雅美国公司生产的干扰素：先灵葆雅美国公司生产的干扰素300300万万U/U/支和支和500500万万U/U/支，均为粉剂；天津华立达公司支，均为粉剂；天津华立达公司生产的安福隆，生产的安福隆，300300万万U/U/支，粉剂；安徽安科公司生产的安达芬，支，粉剂；安徽安科公司生产的安达芬，100100万万U/U/支。支。300300万万U/U/支、支、500500万万U/U/支支粉剂。粉剂。v复合干扰素复合干扰素 安进公司美国生产的复合干扰素安进公司美国生产的复合干扰素C-IFNC-IFN，商品名为干复津。其为针对治疗，商品名为干复津。其为针对治疗目的而设计的一种非人体能自然产生的生物合成干扰素。干复津的特异活性被定位每毫克目的而设计的一种非人体能自然产生的生物合成干扰素。干复津的特异活性被定位每毫克蛋白质功能单位，在体外已证实其活性至少比蛋白质功能单位，在体外已证实其活性至少比2a2a或或2b2b干扰素高出干扰素高出5 5倍，干复津所用的倍，干复津所用的微克是质量测量单位，而其他干扰素所用的国际单位出是活性测量单位。干复津有微克是质量测量单位，而其他干扰素所用的国际单位出是活性测量单位。干复津有9g9g、15g15g两种剂量的剂型。其两种剂量的剂型。其9g9g的疗效与的疗效与300300万万U U的的IFN-2bIFN-2b相似。相似。第二十二页，共四十六页。干扰素干扰素-/的生理作用的生理作用v当病毒感染细胞后或在干扰素诱导剂作用下，体内便产生大量干当病毒感染细胞后或在干扰素诱导剂作用下，体内便产生大量干扰素。干扰素能阻止病毒增殖与扩散，同时能激活单核巨噬细胞扰素。干扰素能阻止病毒增殖与扩散，同时能激活单核巨噬细胞吞噬能力、增加抗体生成、增强自然杀伤细胞的杀伤作用，抑制吞噬能力、增加抗体生成、增强自然杀伤细胞的杀伤作用，抑制肿瘤细胞生长。肿瘤细胞生长。v干扰素干扰素-/的生理作用主要有：的生理作用主要有：广谱的抗病毒作用；广谱的抗病毒作用；抑制某抑制某些细胞的生长，如抑制成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞和造血些细胞的生长，如抑制成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞和造血细胞的增殖；细胞的增殖；免疫调节作用；免疫调节作用；抑制和杀伤抑制和杀伤肿瘤肿瘤细胞。干扰素细胞。干扰素制剂有自然的和重组的两类。临床应用的干扰素主要是从大肠杆菌制剂有自然的和重组的两类。临床应用的干扰素主要是从大肠杆菌中获得的基因重组蛋白，仅表现单一亚型，如中获得的基因重组蛋白，仅表现单一亚型，如-1b。v干扰素的临床应用于：干扰素的临床应用于：1.治疗病毒性感染，干扰素对乙肝、丙治疗病毒性感染，干扰素对乙肝、丙肝、病毒性角膜炎、慢性宫颈炎、新生儿病毒性脑炎以及病毒肝、病毒性角膜炎、慢性宫颈炎、新生儿病毒性脑炎以及病毒性感冒均有一定疗效。性感冒均有一定疗效。2.治疗肿瘤，干扰素对多种肿瘤近期有治疗肿瘤，干扰素对多种肿瘤近期有良好疗效，如白血病、淋巴瘤、乳腺癌、食道癌、艾滋病等。良好疗效，如白血病、淋巴瘤、乳腺癌、食道癌、艾滋病等。第二十三页，共四十六页。干扰素的抗病毒干扰素的抗病毒(HBV)作用机制作用机制v干扰素不需攻破肝细胞，干扰素必须通过与细胞外表的干扰素受体结合才能发挥其生物学作用。v干扰素有抗病毒、免疫调节、抗纤维化作用，但这些作用的实现并不是靠干扰素本身直接作用实现的，而是通过与细胞外表的受体结合，把“信号从细胞外表传入细胞核，在那里激活一系列基因，表达出发挥干扰素作用的一系列蛋白质，干扰素激活产生的这些蛋白质来完成干扰素的功能图。v干扰素与位于细胞外表的干扰素受体结合后，把干扰素的信号传到细核，激活干扰素要激活的基因，从而表达出实现干扰素功能的一系列蛋白质。其中最重要的标志性的两种蛋白质就是 PKR和25OAS。v1通过这些蛋白质，干扰素可以刺激细胞产生一种 RNA酶，这种RNA酶在细胞内产生后，可以直接水解病毒的RNA或单链DNA，直接降低病毒的产生v干扰素激活的蛋白还可以干扰病毒在细胞内的组装，使病毒量下降。v干扰素可以刺激感染的细胞在细胞外表产生标记蛋白质，有利于免疫细胞识别感染的肝细胞，当进入免疫去除期后，将有助于细胞毒性的 T淋巴细胞将感染的肝细胞去除，同时一起将cccDNA去除。这种通过加强免疫到达去除病毒的作用是干扰素有别于核苷类似物的根本所在。v干扰素还能通过其激活的一系列蛋白质，促进感染的肝细胞发生凋亡等等。第二十五页，共四十六页。IFN-a 的 抗 病 毒 作 用病毒病毒病毒复制病毒复制抑制病抑制病 毒复制毒复制信号转导信号转导IFN-a aIFN-诱导蛋白诱导蛋白诱导刺激诱导刺激胞核胞核 胞核胞核 第二十六页，共四十六页。干扰素有哪些不良反响干扰素有哪些不良反响v1 1、发热：治疗第一针常出现高热现象。以后逐渐减轻或消失；发热：治疗第一针常出现高热现象。以后逐渐减轻或消失；v2 2、感冒样综合征：多在注射后、感冒样综合征：多在注射后2 24 4个小时出现。有发热、寒战、乏力、肝区痛、个小时出现。有发热、寒战、乏力、肝区痛、背痛和消化系统病症，如恶心、食欲不振、腹泻及呕吐。治疗背痛和消化系统病症，如恶心、食欲不振、腹泻及呕吐。治疗2 23 3次后逐渐减轻。次后逐渐减轻。对感冒样综合征可于注射后对感冒样综合征可于注射后2 2小时，给扑热息痛等解热镇痛剂，对症处理，不必小时，给扑热息痛等解热镇痛剂，对症处理，不必停药；或将注射时间安排在晚上。停药；或将注射时间安排在晚上。v3 3、骨髓抑制：出现白细胞及血小板减少，一般停药后可自行恢复。治疗过程中、骨髓抑制：出现白细胞及血小板减少，一般停药后可自行恢复。治疗过程中白细胞及血小板持续下降，要严密观察血象变化。当白细胞计数白细胞及血小板持续下降，要严密观察血象变化。当白细胞计数3.0109/L3.0109/L或中性粒细胞计数或中性粒细胞计数1.5109/L1.5109/L，或血小板计数，或血小板计数40109/L40109/L时，需停药，并时，需停药，并严密观察，对症治疗，注意出血倾向。血象恢复后可重新恢复治疗。但需密切观严密观察，对症治疗，注意出血倾向。血象恢复后可重新恢复治疗。但需密切观察。察。v4 4、神经系统病症：如失眠、焦虑、抑郁、兴奋、易怒、精神病。出现抑郁及精、神经系统病症：如失眠、焦虑、抑郁、兴奋、易怒、精神病。出现抑郁及精神病病症应停药。神病病症应停药。v5 5、少见的副反响有：如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和心律失常等。、少见的副反响有：如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和心律失常等。出现这些疾病和病症时，应停药观察。出现这些疾病和病症时，应停药观察。v6 6、诱发自身免疫性疾病：如甲状腺炎、血小板减少性紫癜、溶血性贫血、诱发自身免疫性疾病：如甲状腺炎、血小板减少性紫癜、溶血性贫血、风湿性关节炎、红斑狼疮样综合征、血管炎综合征和风湿性关节炎、红斑狼疮样综合征、血管炎综合征和型糖尿病等，停型糖尿病等，停药可减轻。药可减轻。第二十七页，共四十六页。肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子v肿瘤坏死因子的性质及类型肿瘤坏死因子的性质及类型 v肿瘤坏死因子的生物效应肿瘤坏死因子的生物效应 v肿瘤坏死因子的应用研究肿瘤坏死因子的应用研究 第二十八页，共四十六页。肿瘤坏死因子的性质及类型肿瘤坏死因子的性质及类型 vTNF是一类能直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子。是一类能直接造成肿瘤细胞死亡的细胞因子。v根据其来源和结构分为两种，即根据其来源和结构分为两种，即TNF-和和TNF-.前者前者由单核巨噬细胞产生；后者由活化的由单核巨噬细胞产生；后者由活化的T细胞产生，又细胞产生，又名淋巴毒素名淋巴毒素(lymphotoxin)。TNF除有杀肿瘤细胞作除有杀肿瘤细胞作用外，还可引起发热和炎症反响，大剂量用外，还可引起发热和炎症反响，大剂量TNF-可引可引起恶液质，呈进行性消瘦，因而起恶液质，呈进行性消瘦，因而TNF-又称恶液质素又称恶液质素cac hectin。第二十九页，共四十六页。肿瘤坏死因子的性质及类型肿瘤坏死因子的性质及类型v人人TNF有两种分子形式，一种称为有两种分子形式，一种称为TNF，另一种称为，另一种称为TNF。TNF由细菌脂多糖活化的单核巨噬细胞产生，可引起肿由细菌脂多糖活化的单核巨噬细胞产生，可引起肿瘤组织出血坏死，也称恶病质素瘤组织出血坏死，也称恶病质素cachectin；TNF由抗由抗原或丝裂原刺激的淋巴细胞产生，具有肿瘤杀伤及免疫调节原或丝裂原刺激的淋巴细胞产生，具有肿瘤杀伤及免疫调节功能，又称淋巴毒素功能，又称淋巴毒素lymphotoxin，LT。尽管两型。尽管两型TNF有不同的细胞来源，有不同的细胞来源，DNA水平上也仅有水平上也仅有28的核苷酸序列同的核苷酸序列同源，但两者结合于相同的膜受体，并且具有非常相似的生物源，但两者结合于相同的膜受体，并且具有非常相似的生物学功能。学功能。v人人TNF和和的基因均位于第的基因均位于第6号染色体。成熟号染色体。成熟TNF的分子量的分子量约约17kD，而，而TNF略呈异质性，为略呈异质性，为2025kD。TNF受体存在受体存在于几乎所有的有核细胞外表，目前已发现两种于几乎所有的有核细胞外表，目前已发现两种TNF受体受体TNFR和和TNFR。TNFR的亲和力比较强，的亲和力比较强，TNFR的亲和力相对弱一些。两者与的亲和力相对弱一些。两者与TNF结合后产生的效应有所不结合后产生的效应有所不同，同，TNFR主要增强细胞毒细胞的活性和促进成纤维细胞主要增强细胞毒细胞的活性和促进成纤维细胞生长，与生长，与TNFR主要是增进主要是增进T细胞增殖。细胞增殖。第三十页，共四十六页。肿瘤坏死因子的生物效应肿瘤坏死因子的生物效应v最初对最初对TNFTNF功能的认识仅限于对肿瘤的特异性杀伤作用，后来发现功能的认识仅限于对肿瘤的特异性杀伤作用，后来发现TNFTNF也具有免疫也具有免疫调节作用，而且参与某些炎症反响的过程。调节作用，而且参与某些炎症反响的过程。TNFTNF的生物活性与的生物活性与IL-1IL-1十分相似，只十分相似，只是是TNFTNF的毒性较大，更易引起血管阻塞，抗肿瘤作用更强。低浓度的的毒性较大，更易引起血管阻塞，抗肿瘤作用更强。低浓度的TNFTNF主要在主要在局部发挥作用，高浓度的局部发挥作用，高浓度的TNFTNF可以进入血流，引起全身性反响。可以进入血流，引起全身性反响。v1 1抗肿瘤及抑瘤作用抗肿瘤及抑瘤作用 TNF TNF对多种肿瘤细胞均有杀伤或抑制作用，敏感性对多种肿瘤细胞均有杀伤或抑制作用，敏感性因肿瘤细胞类型而异。因肿瘤细胞类型而异。TNFTNF抗瘤机制可能包括抗瘤机制可能包括通过通过TNFTNF受体介导的直接受体介导的直接效应；效应；诱导组织内凝血活性，导致病理性凝血，阻断进入瘤区的血流；诱导组织内凝血活性，导致病理性凝血，阻断进入瘤区的血流；诱导肿瘤局部的炎症反响及血管改变；诱导肿瘤局部的炎症反响及血管改变；介导多种细胞的杀瘤性效应，介导多种细胞的杀瘤性效应，如自然细胞毒细胞如自然细胞毒细胞NCNC、杀瘤性单核巨噬细胞等。、杀瘤性单核巨噬细胞等。v2 2抗病毒作用抗病毒作用 TNF TNF呈剂量依赖性地抑制病毒介导的细胞病变的开展，对呈剂量依赖性地抑制病毒介导的细胞病变的开展，对RNARNA病毒和病毒和DNADNA病毒均有抑制作用。病毒均有抑制作用。TNFTNF的抗病毒活性与抗瘤活性一样没有明显的的抗病毒活性与抗瘤活性一样没有明显的种属特异性。种属特异性。第三十一页，共四十六页。肿瘤坏死因子的生物效应肿瘤坏死因子的生物效应v3 3免疫调节作用免疫调节作用 TNF TNF能够增强能够增强T T细胞产生以细胞产生以IL-2IL-2为主的淋巴因子，提高为主的淋巴因子，提高IL-2RIL-2R的表达水平，的表达水平，从而促进从而促进T T细胞的增殖；还能促进细胞的增殖；还能促进B B细胞增殖、分化和产生抗体。细胞增殖、分化和产生抗体。此外，此外，TNFTNF能诱导单核巨噬细胞系统的前体细胞分化，增加其吞噬能力和氧化代谢水平，扩能诱导单核巨噬细胞系统的前体细胞分化，增加其吞噬能力和氧化代谢水平，扩大单核巨噬细胞对肿瘤的大单核巨噬细胞对肿瘤的ADCCADCC效应，提高巨噬细胞的抗原递呈能力；效应，提高巨噬细胞的抗原递呈能力；TNFTNF可增加某些细胞的可增加某些细胞的MHCMHC类分子的表达，协同类分子的表达，协同IFNIFN诱导诱导MHCMHC类分子的表达；近来还发现类分子的表达；近来还发现TNFTNF可促进骨髓基质细可促进骨髓基质细胞和巨噬细胞产生胞和巨噬细胞产生CSFCSF，特别是，特别是GM-CSFGM-CSF，可促使骨髓释放中性粒细胞和巨噬细胞。，可促使骨髓释放中性粒细胞和巨噬细胞。v4 4诱发炎症反响诱发炎症反响 TNF TNF有中性粒细胞和单核细胞趋化作用，并使之活化和脱颗粒，释放炎症有中性粒细胞和单核细胞趋化作用，并使之活化和脱颗粒，释放炎症介质。介质。TNFTNF作用于血管内皮细胞，一方面提高粘附分子的表达水平，促进对中性粒细胞的粘附作用于血管内皮细胞，一方面提高粘附分子的表达水平，促进对中性粒细胞的粘附作用；一方面诱使血管内细胞产生其它炎症介质，如作用；一方面诱使血管内细胞产生其它炎症介质，如PGPG、IL-6IL-6和和IL-8IL-8等，与白细胞产生的介等，与白细胞产生的介质共同引起局部的炎症反响；活化的血管内皮细胞还可释放凝血第三因子，启动凝血过程，质共同引起局部的炎症反响；活化的血管内皮细胞还可释放凝血第三因子，启动凝血过程，引起小血管阻塞，造成局部组织如肿瘤组织血液供给中断和出血坏死，这是引起小血管阻塞，造成局部组织如肿瘤组织血液供给中断和出血坏死，这是TNFTNF得以被发得以被发现的主要特征。此外，现的主要特征。此外，TNFTNF还可诱导肝细胞合成急性期反响蛋白，是还可诱导肝细胞合成急性期反响蛋白，是IL-1IL-1之外又一个急性期反之外又一个急性期反响的强力诱导剂。响的强力诱导剂。v5 5对结缔组织的作用对结缔组织的作用 TNF TNF可刺激成骨细胞内的碱性磷酸酶活性，抑制新骨形成。可刺激成骨细胞内的碱性磷酸酶活性，抑制新骨形成。TNFTNF还能刺激成纤还能刺激成纤维细胞和滑膜细胞的增生，引起关节的纤维化和增厚。维细胞和滑膜细胞的增生，引起关节的纤维化和增厚。第三十二页，共四十六页。骨 髓MjT 细胞B 细胞巨噬细胞中性粒细胞IL-2 IL-4 g-IFNTNF-a上调细胞因子产生水平（IL-2，IL-4，g-IFN，CSF）上调 IL-2 受体的表达诱导分化 上调抗体 产生数量上调前列腺素产生水平 上调细胞因子产生水平（IL-1，IL-6，IL-8，GM-CSF）趋化并活化中性粒细胞体内刺激产生CSF 上调造血功能TNF-a 对 淋 巴 组 织 的 作 用第三十三页，共四十六页。肿瘤坏死因子的应用研究肿瘤坏死因子的应用研究 v 由于TNF的抗肿瘤作用和多种免疫调节功能，TNF疗法的临床研究已在许多国家开展。动物实验和临床实验均说明，TNF对某些肿瘤具有明显的抑制作用；(但是由于副作用较大，为TNF的临床应用造成困难。TNF的副作用包括发热、头痛、恶心、呕吐、全身倦怠、肌肉酸痛等；高剂量时可导致休克、肾功能不全和DIC形成等)。v 静脉注射rhTNF可使局部肿瘤缩小，但是副作用大，人体很难耐受。瘤内注射可在局部出现坏死，且副作用较轻，对某些肿瘤的治疗效果优于静脉注射。已报告的有效病例包括肾癌、胃癌、肝癌等，并使转移性大肠癌腹水减少。鉴于TNF可直接杀伤瘤细胞而有损伤正常细胞，比化疗药物毒性小，rhTNF可望较其他细胞因子更快地大量应用于临床。v 单独使用TNF用量大，不容易获得好的效果，患者常因不能耐受其副作用而中止用药。将其它具有肿瘤抑制作用的细胞因子如IL-2、IFN等或某些抗肿瘤药物与TNF联合应用，既可减少各种药物的用量、降低毒副作用，又可提高疗效，不失为肿瘤治疗的一种可行方法。此外，由于TNF对肺癌的杀伤能力有明显的温度依赖性，在40条件下杀瘤活性最强，因此结合温热疗法可能有助于降低TNF用量，增加疗效第三十四页，共四十六页。集落刺激因子集落刺激因子v 在进行造血细胞的体外研究中，发现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，这类因子被命名为集落刺激因子CSF。根据它们的作用范围，分别命名为粒细胞CSFG-CSF，巨噬细胞CSFM-CSF，粒细胞和巨噬细胞CSFGM-CSF和多集落刺激因子(multi-CSF,又称IL-3)。不同发育阶段的造血干细胞起促增殖分化的作用，是血细胞发生必不可少的刺激因子。v 广义上，但凡刺激造血的细胞因子都可统称为CSF，例如刺激红细胞生成素erythropoictin,Epo、刺激造血干细胞的干细胞因子stem cellfactor,SCF、可刺激胚胎干细胞的白血病抑制因子leuk emia inhibitory factor,LIF等均有集落刺激活性。此外，CSF也作用于多种成熟的细胞，促进其功能具有多相性的作用。第三十五页，共四十六页。集落刺激因子的特性集落刺激因子的特性细胞因子产生细胞效应Multi-CSF活化的T细胞刺激造血干细胞增殖，促进肥大细胞，嗜酸、嗜碱粒细胞增殖分化GM-CSF活化的T细胞，巨噬细胞，纤维母细胞等刺激粒细胞，巨噬细胞集落形成刺激粒细胞功能G-CSF纤维母细胞，骨髓基质细胞，膀胱癌细胞株等刺激粒细胞集落，刺激粒细胞功能M-CSF巨噬细胞刺激巨噬细胞集落、刺激粒细胞功能，降低血胆固醇SCF纤维母细胞，骨髓和胸腺的基质细胞刺激髓系、红系、巨核系及淋巴系造血祖细胞Epo肾细胞刺激红系造血祖细胞LIF基质细胞、单核细胞促进某些白血病细胞株的分化促进胚胎干（ES）细胞的增殖，抑制ES细胞的分化第三十六页，共四十六页。细胞细胞因子因子的临床意义的临床意义v一、细胞因子与一、细胞因子与疾病疾病 v二、二、细胞因子与治疗细胞因子与治疗v三、细胞因子的检测三、细胞因子的检测第三十七页，共四十六页。细胞因子与细胞因子与疾病疾病v一细胞因子及其受体的缺陷一细胞因子及其受体的缺陷v二细胞因子表达过高二细胞因子表达过高v三可溶性细胞因子受体水平升高三可溶性细胞因子受体水平升高 第三十八页，共四十六页。细胞因子与治疗细胞因子与治疗v目前，利用基因工程技术生产的重组细胞因子做为生物应答调节剂目前，利用基因工程技术生产的重组细胞因子做为生物应答调节剂BRM治疗肿瘤、造血障碍、感染等已收到良好的疗效，成为新一代的药物。治疗肿瘤、造血障碍、感染等已收到良好的疗效，成为新一代的药物。v重组细胞因子做为药物具有很多优越之处。例如细胞因子为人体自身成分，可重组细胞因子做为药物具有很多优越之处。例如细胞因子为人体自身成分，可调节机体的生理过程和提高免疫功能，很低剂量即可发挥作用，因而疗效显著，调节机体的生理过程和提高免疫功能，很低剂量即可发挥作用，因而疗效显著，副作用小，是一种全新的生物制剂，已成为某些疑难病症不可缺少的治疗手段。副作用小，是一种全新的生物制剂，已成为某些疑难病症不可缺少的治疗手段。v目前已批准生产的细胞因子药物包括干扰素目前已批准生产的细胞因子药物包括干扰素、，Epo，GM-CSF，G-CSF，IL-2，正在进行临床试验的包括，正在进行临床试验的包括IL-1、3、4、6、11，M-CSF，SCF，TGF-等等,这些细胞因子的主要适应症包括肿瘤、感染如肝炎、这些细胞因子的主要适应症包括肿瘤、感染如肝炎、AIDS、造血功能、造血功能障碍、创伤、炎症等。障碍、创伤、炎症等。第三十九页，共四十六页。细胞因子与治疗细胞因子与治疗v一细胞因子补充和添加疗法v 通过各种途径使患者体内细胞因子水平增加，充分发挥细胞因子的生物学作用，从而抗御和治疗疾病。目前已有多种细胞因子多为基因重组产品试用于临床治疗，经大量临床资料验证，以下几种细胞因子的临床适应症比较明确，临床疗效比较肯定。v二细胞因子阻断和拮抗疗法v 其根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后信号传导过程，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性病、移植排序反响、感染性休克等的治疗。例如抗TNF单克隆抗体可以减轻甚至阻断感染性休克的发生，IL-1受体拮抗剂对于炎症、自身免疫性