三、细胞因子

三、细胞因子

(一)概念

细胞因子(cytokines)是由细胞分泌的具有多种生物学活性的低分子量可溶性蛋白质,其生物学本质是机体内细胞间信号传递的一种主要介质。已发现的细胞因子大部分源于免疫细胞,具有重要的免疫生物学作用。

细胞因子的共同特点有:①多数为小分子量(8~30 kDa)的多肽。②微量高效,在较低浓度下即可产生显著的生物学效应。③具有多源性、多效性、重叠性,同一种细胞可分泌多种细胞因子,同种细胞因子可由不同类型细胞产生并具有不同效应,不同的细胞因子亦可针对同一靶细胞发挥相似的生物学功能。④以自分泌、旁分泌或内分泌形式发挥效应,自分泌或旁分泌方式主要作用于细胞自身或邻近的细胞;内分泌方式则主要作用于远端靶细胞。⑤具有拮抗性、协同性、网络性,一种细胞因子可抑制其他细胞因子的功能,称拮抗性;一种细胞因子增强另一种细胞因子的功能,称协同性;众多细胞因子在体内相互促进或制约,形成复杂的细胞因子调节网络。

细胞因子按照主要生物学作用分为白细胞介素(interleukin,IL)(表3-9)、干扰素(interferon,IFN)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、集落刺激因子(colony-stimulating factor,CSF)、趋化性细胞因子(chemokine)、转化生长因子(transforming growth factor,TGF)及生长因子(growth factor,GF)七大类。

表3-9 常用IL的种类和主要生物学活性

图示

(二)免疫学功能

细胞因子的免疫学功能可体现于免疫应答的不同阶段。

1.抗原提呈阶段 以促进APC表面MHC分子的表达最为突出,如IL-1、IL-2、IL-4、IFNγ均可调高APC表面MHC分子表达数量或诱导非专职APC表面MHC分子的表达。(https://www.daowen.com)

2.细胞活化阶段 ①对免疫细胞活化的调节:如IL-1、IL-9、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、TNF-α等均可促进或协助T细胞活化。②对免疫细胞分化的调节:多种细胞因子可对T细胞的分化过程产生调节。其中源于APC和NK细胞的IL-12与IFN-γ是促使Th0向Th1分化的主要细胞因子,而来自APC及肥大细胞的IL-6、IL-4则是使Th0向Th2方向分化的主要因子。③对免疫细胞增殖、分化的调节:免疫活性细胞活化后的抗原依赖性增殖仍需多种细胞因子的支持,如IL-2和IL-4是T细胞的自分泌生长因子,IL-2和IL-4是B细胞的旁分泌生长因子。

3.抗原清除阶段 ①对靶细胞与病原体的直接杀伤或抑制效应:如TNF-α、TNF-β与IFN-α、IFN-β、IFN-γ都可经相应受体介导杀伤靶细胞或阻止病毒复制。②对细胞毒细胞的增强效应:IL-1、IFN-γ与IL-12可增强NK细胞和CD8+T细胞的杀伤活性,IFN-γ可激活单核-巨噬细胞对微生物的杀灭活性,IFN-α、IFN-β可增强NK细胞的杀伤活性。③对炎症细胞的趋化效应:属于趋化性细胞因子家族的40多个成员可产生对各种不同炎症细胞的趋化活性。④对炎症细胞的活化效应:TNF、IL-1、IL-6和趋化性细胞因子被称为促炎症细胞因子(proinflammatory cytokine),是启动抗菌炎症反应的关键细胞因子。

(施京红)

知识拓展

单克隆抗体药物

单克隆抗体(monoclonal antibody,m Ab)是1975年由德国学者Kohler和美国学者Milstein创立的杂交瘤技术制备而来。单抗作为药物具有专一性强、疗效显著等特点,成为近年来热点药物之一。

1986年全球首个单克隆抗体抗CD3单抗OKT3获得美国FDA的上市批准,用于治疗肾移植排斥反应。经过30多年的快速发展,单抗药物已经成为全球生物制药增长最快的领域,诞生了多个年销售额超过50亿美元的“超级重磅药物”。1999年我国首个单抗药物注射用抗人T细胞CD3鼠单抗上市,距今已有近20年的历史。截至2018年9月,我国药监局已批准了31个抗体药物(包括国产和进口)。我国单抗产业市场规模近5年平均年增长率达20.42%以上,但相对于国际市场千亿美元的市场规模,国内单抗市场还处于研发水平,产品种类及销售规模等方面都远不及发达国家。

单抗药物主要应用于肿瘤、器官移植排斥、自身免疫疾病及病毒感染等领域。

图示