❶ 參與細胞免疫應答的細胞因子主要有哪些各發揮的主要作用是什麼
參與細胞免疫應答的細胞因子主要分以下幾類,下面將會介紹他們在各自的崗位上發揮的主要作用吧1.白細胞介素
白細胞介素(IL)簡稱白介素,由白細胞(和其他細胞)產生,並在細胞間發揮廣泛炎症、刺激活化作用的細胞因子。已報道的白細胞介素有30餘種。Th1細胞因子主要是IL-2、IL-12、IFNγ;Th2細胞因子主要是IL-4、IL-5、IL-6、IL-10,分別促進Th1、Th2分化和功能,分別促醫學''教育網搜集整理進細胞免疫和體液免疫應答。IL-10和TGFβ是調節性T細胞的效應因子。
ILs 主要產生細胞 主要生物學作用
IL-1 單核-吞噬細胞
血管內皮細胞 ① 促進T、B淋巴細胞活化、增生;
②增強NK細胞和單核巨噬細胞活性;
③刺激下丘腦體溫調節中樞,引起發熱;
④介導炎症反應
IL-2 活化T細胞(Th1)
NK細胞 ① 促進T、B細胞增殖分化;
②增強Tc細胞、NK細胞和NK巨噬細胞殺傷活性;
③誘導LAK形成,產生抗瘤作用;
④作用具有沿種系譜向上的約束性
IL-4 活化T細胞(Th2)
肥大細胞 ① 促進T、B細胞增殖分化;
②誘導Ig類別轉換,促進肥IgE或IgG類抗體生成;
③抑制Th1分泌IFN-γ、TNF-β、IL-2、等細胞因子,下調細胞免疫應答;
④誘導活化CD4+T細胞分化為Th2細胞
IL-5 活化T細胞(Th2)
肥大細胞 ① 促進B細胞增殖分化,誘導Ig類別轉換,產生IgA類抗體;
②促進嗜酸性粒細胞增殖分化
IL-6 單核-吞噬細胞活化
T細胞 ① 促進B細胞增殖分化,合成分泌Ig,
②促進T細胞增殖分泌,
③參與炎症反應,引起發熱
IL-8 單核-吞噬細胞血內皮細胞
活化T細胞(Th2) ① 吸引中性粒細胞,嗜鹼性粒細胞和T細胞作定向趨勢運管動;
②激活中性粒細胞、嗜鹼性粒細胞,使之脫顆粒釋放生物活性介質,增強炎症和過敏反應
IL-10 單核-吞噬細胞 ① 抑制巨噬細胞功能,降低抗原遞呈作用,減少單核因子生成;
②抑制Th1細胞分泌IL-2、IFN-γ、TNF-β等細胞因子,下調細胞免疫應答;
③促進B細胞增殖和抗體生成,上調體液免疫應答
IL-12 單核-吞噬細胞 ① 促進Tc、NK細胞增殖分化,增強其殺傷活性;
②誘導活化CD4+T細胞分化為CD4+Th1細胞,
③作用有種屬特異性
2.干擾素
干擾素(IFN)是最早發現的細胞因子,因其具有干擾病毒感染和復制的能力故稱干擾素。可分為I型和Ⅱ型干擾素:I型干擾素包括IFN-α、IFN-β,由APC和成纖維細胞產生,有較強抗病毒轉錄復製作用;II型干擾素即IFN-γ,主要由活化T細胞產生,通過激活APC功能和巨噬細胞、NK、CTL細胞功能發揮抗病毒作用。IFN-α已被成功應用於慢性乙肝的治療。
3.腫瘤壞死因子
腫瘤壞死因子(TNF):使腫瘤發生出血、壞死的細胞因子。腫瘤壞死因子超家族(TNFSF)目前至少有19個成員,在調節適應性免疫、殺傷靶細胞和誘導細胞凋亡等過程中發揮重要作用。腫瘤壞死因子分為TNF-α和淋巴毒素(LT,或TNF-β)。
4.集落刺激因子
集落刺激因子(CSF)是指能夠刺激多能造血幹細胞和不同發育分化階段的造血祖細胞增殖分化,在半固體培養基中形成相應細胞集落的細胞因子。目前發現的集落醫學''教育網搜集整理刺激因子有粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)、粒細胞集落刺激因子(G-CSF)、紅細胞生成素(EPO)、幹細胞生長因子(SCF)、血小板生成素(TPO)和白細胞介素-11等。
5.生長因子
生長因子(GF)是具有刺激細胞生長作用的細胞因子,包括轉化生長因子-β( TGF-β)、表皮細胞生長因子(EGF)、血管內皮細胞生長因子(VEGF)、成纖維細胞生長因子(FGF)、神經生長因子(NGF)、血小板衍生的生長因子(PDGF)等。
6.趨化因子
趨化性細胞因子:是一個蛋白質家族,分子量多為8-10kDa的多肽組成。趨化性細胞因子的主要功能是招募血液中的單核細胞、中性粒細胞、淋巴細胞等進入感染發生的部位。分為4種亞家族:1.CC亞家族;2.CXC亞家族3.C亞家族4.CX3C亞家族。
❷ PM是什麼意思啊!
PM的意思是顆粒物,又稱塵,氣溶膠體系中均勻分散的各種固體或液體微粒。顆粒物可分為一次顆粒物和二次顆粒物。一次顆粒物是由直接污染源釋放到大氣中造成污染的顆粒物,例如土壤粒子、海鹽粒子、燃燒煙塵等等。
二次顆粒物是由大氣中某些污染氣體組分(如二氧化硫、氮氧化物、碳氫化合物等)之間,或這些組分與大氣中的正常組分(如氧氣)之間通過光化學氧化反應、催化氧化反應或其他化學反應轉化生成的顆粒物,例如二氧化硫轉化生成硫酸鹽。
(2)PM在細胞生物學里是什麼意思擴展閱讀:
一次顆粒物的天然源產生量每天約4.41×10^6 噸,人為源每天約0.3×10^6 噸。二次顆粒物的天然源產生量每天約.6×10^6噸,人為源每天約0.37×10^6噸。就總量來說,一次顆粒物和二次顆粒物約各佔一半。
顆粒物大部分是天然源產生的,但局部地區,如人口集中的大城市和工礦區,人為源產生的數量可能較多。從18世紀末期開始,煤的用量不斷增多。20世紀50年代以後,工業、交通迅猛發展,人口益發集中,城市更加擴大,燃料消耗量急劇增加,人為原因造成的顆粒物污染日趨嚴重。
❸ µm這個單位是什麼
µm這個單位是微米。
μ發音為mu(讀作謬miu)。1微米相當於1毫米的千分之一。
相關換算:
1000微米=1毫米
100微米=0.1毫米
10微米=0.01毫米
1微米=0.001毫米
0.001微米=1納米(nm)
0.000001(μm)=1皮米(pm)
(3)PM在細胞生物學里是什麼意思擴展閱讀:
其他長度單位:
1、分米
分米(decimeter或dm)是長度的公制單位之一,1分米相當於1米的十分之一。其常用換算關系如下:1分米 = 0.0001千米(km) = 0.1米(m) =10厘米(cm) = 100毫米(mm)。
2、厘米
厘米,長度單位;英文:centimetre(s),簡寫(符號)為:cm。有關厘米的單位轉換如下:1厘米 = 10毫米 = 0.1分米 = 0.01米 = 0.00001千米。
3、毫米
毫米,又稱公釐(或公釐),是長度單位和降雨量單位,符號㎜。1毫米相當於1米的一千分之一(此即為「毫」的字義)。進制關系如下:1毫米=0.1厘米=0.01分米=0.001米=0.000001千米。
4、納米
納米(符號為nm)是長度單位,原稱毫微米,就是10-9米(10億分之一米)。如同厘米、分米和米一樣,是長度的度量單位。相當於4倍原子大小,比單個細菌的長度還要小。
單個細菌微生物用肉眼是根本看不到的,用顯微鏡測直徑大約是五微米,也就是五千納米。舉個例子來說,假設一根頭發的直徑是0.05毫米,把它徑向平均剖成5萬根,每根的厚度大約就是一納米。
也就是說,一納米大約就是0.000001毫米,納米科學與技術,有時簡稱為納米技術,是研究結構尺寸在1至100納米范圍內材料的性質和應用。
5、皮米(pm)
皮米(picometer或pm)是長度單位,1皮米相當於1米的一萬億分之一。有時在原子物理學中稱為微微米(micromicron)。換算關系如下:1皮米=10-12米=0.001 納米(nm) =0.000 001 微米(μm)。
❹ 細胞因子簡介
xì bāo yīn zǐ
cell factor
cytokine
cytokines
機體的免疫細胞和非免疫細胞能合成和分泌小分子的多肽類因子,它們調節多種細胞生理功能,這些因子統稱為細胞因子(cytokines)。細胞因子包括淋巴細胞產生的淋巴因子和單核巨噬細胞產生的單核因子等。目前已知白細胞介素(interleukin,IL),干擾素(interferon,IFN)、集落 *** 因子(colony stimulating factor,CSF)、腫瘤壞死因子(tumornecrosis factor,TNF)、轉化生長因子(transforming growth foctor,TGFβ)等均是免疫細胞產生的細胞因子,它們在免疫系統中起著非常重要的調控作用,在異常情況下也會導致病理反應。
研究細胞因子有助於闡明分子水平的免疫調節機制,有助於疾病的預防、診斷和治療,特別是利用細胞因子治療腫瘤、感染、造血功能障礙、自身免疫病等,已收到初步療效,具有非常廣闊的應用前景。
在1979年第二屆淋巴因子的國際會議上,將介導白細胞間相互作用的一些細胞因子命名為白細胞介素(IL),並以阿拉伯數字排列,如IL1、IL2、IL3。隨著分子免疫學的研究進展,不斷有新的IL被命名,迄今已正式命名到IL15,可以預期,還會有更多的IL被發現。目前的研究發現,許多IL不僅介導白細胞相互作用,還參與其它細胞的相互作用,如造血幹細胞、血管內皮細胞、纖維母細胞、神經細胞、成骨和破骨細胞等的相互作用(表41)。
表41 白細胞介素的特性(IL)
IL 曾用名稱 產生細胞 效應 1 淋巴細胞活化因子(LAF) 單核巨噬細胞,樹突狀細胞,纖維母細胞內皮細胞 T和B細胞的增殖和分化, *** 造血細胞,參予炎症反應 2 T細胞生長因子 活化的T細胞 T和B細胞的增殖分化,增強NK細胞,單核細胞殺傷活性 3 多集落 *** 因子(multiCSF) 活化的T細胞 多能造血幹細胞增殖,促進肥大細胞,嗜酸,嗜堿性粒細胞增殖與分化 4 B細胞 *** 因子(BSF1)
在進行造血細胞的體外研究中,發現一些細胞因子可 *** 不同的造血幹細胞在半固體培養基中形成細胞集落,這類因子被命名為集落 *** 因子(CSF)。根據它們的作用范圍,分別命名為粒細胞CSF(GCSF),巨噬細胞CSF(MCSF),粒細胞和巨噬細胞CSF(GMCSF)和多集落 *** 因子(multiCSF,又稱IL3)。不同發育階段的造血幹細胞起促增殖分化的作用,是血細胞發生必不可少的 *** 因子。廣義上,凡是 *** 造血的細胞因子都可統稱為CSF,例如 *** 紅細胞生成素(erythropoictin,Epo)、 *** 造血幹細胞的幹細胞因子(stem cellfactor,SCF)、可 *** 胚胎幹細胞的白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)等均有集落 *** 活性。此外,CSF也作用於多種成熟的細胞,促進其功能具有多相性的作用(表42)。
表42 集落 *** 因子的特性
細胞因子 產生細胞 效應 MultiCSF 活化的T細胞 *** 造血幹細胞增殖,促進肥大細胞,嗜酸、嗜堿粒細胞增殖分化 GMCSF 活化的T細胞,巨噬細胞,纖維母細胞等 *** 粒細胞,巨噬細胞集落形成 *** 粒細胞功能 GCSF 纖維母細胞,骨髓基質細胞,膀胱癌細胞株等 *** 粒細胞集落, *** 粒細胞功能 MCSF 巨噬細胞 *** 巨噬細胞集落、 *** 粒細胞功能,降低血膽固醇 SCF 纖維母細胞,骨髓和胸腺的基質細胞 *** 髓系、紅系、巨核系及淋巴系造血祖細胞 Epo 腎細胞 *** 紅系造血祖細胞 LIF 基質細胞、單核細胞 促進某些白血病細胞株的分化促進胚胎干(ES)細胞的增殖,抑制ES細胞的分化
干擾素(IFN)是最先發現的細胞因子,早在1957年,lssacs等人發現病毒感染的細胞產生一種因子,可抵抗病毒的感染,干擾病毒的復制,因而命名為干擾素。根據其來源和結構,可將IEN分為IFNα、IFNβ、IFNγ,它們分別由白細胞、纖維母細胞和活化T細胞產生。IFNα為多基因產物,有十餘種不同亞型,但它們的生物活性基本相同。IFN除有抗病毒作用外,還有抗腫瘤、免疫調節、控制細胞增殖及引起發熱等作用。
TNF是一類能直接造成腫瘤細胞死亡的細胞因子,根據其來源和結構分為兩種,即TNFα和TNFβ.前者由單核巨噬細胞產生;後者由活化的T細胞產生,又名淋巴毒素(lymphotoxin)。TNF除有殺腫瘤細胞作用外,還可引起發熱和炎症反應,大劑量TNFα可引起惡液質,呈進行性消瘦,因而TNFα又稱惡液質素(cac hectin)。
由活化的淋巴細胞產生的細胞因子都可稱為淋巴因子(lymphokine),如IL2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13,TNFβ,IFNγ等均為淋巴因子。
由單核已噬細胞產生的細胞因子統稱單核因子(monokine),如IL1、6、8,TNFα、IFNα等。
目前發現並正式命名的細胞因子有數十種,每種細胞均有其獨特的、起主要作用的生物學活性。盡管種類繁多、產生細胞和作用細胞多樣、生物學活性廣泛、發揮作用的機制不同,但眾多的細胞因子具有以下共同的特性:
1.天然細胞因子是由細胞產生的 正常的靜息或休止(resting)狀態的細胞必須經過激活後才能合成和分泌細胞因子。通常是由抗原、絲裂原或其它 *** 物激活免疫細胞和相關細胞,6~8小時後細胞培養上清中即可檢測出細胞因子,於24~72小時期間細胞因子水平最高。但是有些細胞株不需外源 *** 就可以自發地分泌某些細胞因子。
2.細胞因子的產生和作用具有多向性(pleiotropi *** )即單一 *** 如抗原、絲裂原、病毒感染等可使同一種細胞分泌多種細胞因子,而一種細胞因子由多種不同類型的細胞產生可作用於多種不同類型的靶細胞。
3.細胞因子的合成和分泌過程是一種自我調控的過程通常情況下,細胞因子極少儲存,即不以前體形式貯存在細胞內,而是經過適當 *** 後迅速合成,一旦合面後便分泌至細胞外以發揮生物學作用, *** 消失後合成亦較快地停止並被迅速降解。
4.為低分子量的分泌型蛋白質常被糖基化。分子量大小不等,大多數為15~30kD,小者僅8~10kD,一般不超過80kD。
5.細胞因子需與靶細胞上的高親和力受體特異結合後才發揮生物學效應。
6.生物學效應極強 細胞因子在pM(1012M)水平就能發揮顯著的生物學效應。這與細胞因子與靶細胞表面特異性受體之間親和力極高有關,其解離常數在1012~1010M之間。
7.單一細胞因子可具有多種生物學活性,但多種細胞因子也常具有某些相同或相似的生物學活性。
8.主要參與免疫反應和炎症反應影響反應的強度和持續時間的長短。涉及到感染免疫、腫瘤免疫、自身免疫、移植免疫等諸多方面。
9.以非特異性方式發揮生物學作用且不受MHC限制。
10.某種細胞因子對靶細胞作用的強弱取決於細胞因子的局部濃度,靶細胞本身的類型(即作用於自身產生細胞)和旁分泌方式(paracrine,即作用於鄰近的靶細胞)短暫性地產生並在局部發揮作用。
11.天然細胞因子大多是在近距離發揮局部作用 大多是通過自分泌方式(autocrine,即作用於自身產生細胞)和旁分泌方式(paracrine,即作用於鄰近的靶細胞)短暫性地產生並在局部發揮作用。
12.細胞因子的作用並不是孤立存在的,它們之間通過合成分泌的相互調節,受體表達的相互調控、生物學效應的相互影響而組成細胞因子網路(addidveeffect)也可以取得協同效應(synergy),甚至取得兩種細胞因子單用時所不具有的新的獨特的效應。
不同細胞因子之間的結構上有很大的差異,一般,多數細胞因子為小分子多肽,分子量不超過60kD,多由100個左右的氨基酸組成。不同細胞因子之間無明顯的氨基酸序列的同源性。
多數細胞因子以單體形式存在,少數因子如IL5、IL12、MCSF、TGFβ等以雙體形式存在。
給大多數細胞因子帶有糖基,但這些糖基多與細胞因子的生物活性無關,可能起延長細胞因子體內半衰期的作用。
細胞因子都是通過與靶細胞表面高親合力的特異性受體結合後才能發揮其生物學效應的。細胞因子受體與其它膜表面受體一樣,均由3個功能區組成,即膜外區(細胞因子結合區)。跨膜區(疏水性氨基酸富有區)和膜內區(信號傳導區)。細胞因子受體存在有單鏈、雙鏈或三鏈不同形式的結構。最近的研究發現,有些細胞因子受體共同使用一條多肽鏈,如IL3、IL5和GMCSF共同使用同一β鏈,IL2、IL4和IL7共同使用同一γ鏈。由於細胞因子在受體水平存在相似性,因而會使用共同的信號傳導途徑,發揮類似的生物學效應。根據細胞因子受體膜外區的氨基酸序列,可將其主要分為三個受體家族:
(一)造血生長因子受體家族(HPR)
大部分細胞因子如IL2、3、4、5、6、7、9等的受體均屬於這一家族,其典型結構特點是含有TrpSerXTrpSer(WSXWS)的五聯保守序列,與細胞因子結合功能密切相關。
(二)lg超家族
IL1受體、MCSF受體等屬於這一家族,IL6受體同時含有lg超家族和HPR家族兩個結構區。這一超家族的特點是均在膜外區含有lg樣的分子構型,每個lg樣功能區由100個左右的氨基酸組成,通過二硫鍵形成穩定的發夾樣反平行的β片層折疊結構。
(三)干擾素受體超家族
干擾素α和β共用同一個受體,與干擾素γ受體的結構有類似之外,均含有一段200個氨基酸的保守序列,其中4個半胱氨酸是共有的。
細胞因子具有非常廣泛的生物學活性,包括促進靶細胞的增殖和分化,增強抗感染和細胞殺傷效應,促進或抑制其它細胞因子和膜表面分子的表達,促進炎症過程,影響細胞代謝等。
免疫細胞之間存在錯綜復雜的調節關系,細胞因子是傳遞這種調節信號必不可少的信息分子。例如在TB細胞之間,T細胞產生IL2、4、5、6、10、13,干擾素γ等細胞因子 *** B細胞的分化、增殖和抗體產生;而B細胞又可產生IL12調節TH1細胞活性和TC細胞活性。在單核巨噬細胞與淋巴細胞之間,前者產生IL1、6、8、10,干擾素α,TNFα等細胞因子促進或抑制T、B、NK細胞功能;而淋巴細胞又產生IL2、6、10,干擾素γ,GMCSF,巨噬細胞移動抑制因子(MIF)等細胞因子調節單核巨噬細胞的功能。許多免疫細胞還可通過分泌細胞因子產生自身調節單核巨噬細胞的功能。許多免疫細胞還可通過分泌細胞因子產生自身調節作用。例如T細胞產生的IL2可 *** T細胞的IL2受體表達和進一步的IL2分泌,TH1細胞通過產生干擾素γ抑TH2細胞的細胞因子產生。而TH2細胞又通過IL10、IL4和IL13抑制TH1細胞的細胞因子產生。通過研究細胞因子的免疫網路調節,可以更好地理解完整的免疫系統調節機制,並且有助於指導細胞因子做為生物應答調節劑(biologicalresponsemodifier,BRM)應用於臨床治療免疫性疾病。
圖41 細胞因子與TH1、TH2的相互關系
在免疫細胞針對抗原(特別是細胞性抗原)行使免疫效應功能時,細胞因子是其中重要效應分子之一。例如TNFα和TNFβ可直接造成腫瘤細胞的凋零(apoptosis),使瘤細胞DNA斷裂,細胞萎縮死亡;干擾素α、β、γ可干擾各種病毒在細胞內的復制,從而防止病毒擴散;LIF可直接作用於某些髓性白血病細胞,使其分化為單核細胞,喪失惡性增殖特性。另有一些細胞因子通過激活效應細胞而發揮其功能,如IL2和IL12 *** NK細胞與TC細胞的殺腫瘤細胞活性。與抗體和補體等其它免疫效應分子相比,細胞因子的免疫效應功能,因而在抗腫瘤、抗細胞內寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。
從多能造血幹細胞到成熟免疫細胞的分化發育漫長道路中,幾乎每一階段都需要有細胞因子的參與。最初研究造血幹細胞是從軟瓊脂的半固體培養基開始的,在這種培養基中,造血幹細胞分化增殖產生的大量子代細胞由於不能擴散而形成細胞簇,稱之為集落,而一些 *** 造血幹細胞的細胞因子可明顯 *** 這些集落的數量和大小因而命名為集落 *** 因子(CSF)。根據它們 *** 的造血細胞種類不同有不同的命名,如GMCSF、GCSF、MCSF、multiCSF(IL3)等。目前的研究表明,CSF和IL3是作用於粒細胞系造血細胞,MCSF作用於單核系造血細胞,此外Epo作用於紅系造血細胞,IL7作用於淋巴系造血細胞,IL6、IL11作用於巨核造血細胞等等。由此構成了細胞因子對造血系統的龐大控制網路。某種細胞因子缺陷就可能導致相應細胞的缺陷,如腎性貧血病人的發病就是腎產生Epo的缺陷所致,正因如此,應用Epo治療這一疾病收到非常好的效果。目前多種 *** 造血的細胞因子已成功地用於臨床血液病,有非常好的發展前景。
炎症是機體對外來 *** 產生的一種病理反應過程,症狀表現為局部的紅腫熱痛,病理檢查可發現有大量炎症細胞如粒細胞、巨噬細胞的局部浸潤和組織壞死,在這一過程中,一些細胞因子起到重要的促進作用,如IL1、IL6、IL8、TNFα等可促進炎症細胞的聚集、活化和炎症介質的釋放,可直接 *** 發熱中樞引起全身發燒,IL8同時還可趨化中性粒細胞到炎症部位,加重炎症症狀.在許多炎症性疾病中都可檢測到上述細胞因子的水平升高.用某些細胞因子給動物注射,可直接誘導某些炎症現象,這些實驗充分證明細胞因子在炎症過程中的重要作用.基於上述理論研究結果,目前已開始利用細胞因子抑制劑治療炎症性疾病,例如利用IL1的受體拮抗劑(IL1receptor antagonist,ILlra)和抗TNFα抗體治療敗血性休克、類風濕關節炎等,已收到初步療效。
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許多細胞因子除參與免疫系統的調節效應功能外,還參與非免疫系統的一些功能。例如IL8具有促進新生血管形成的作用;MCSF可降低血膽固醇IL1 *** 破骨細胞、軟骨細胞的生長;IL6促進肝細胞產生急性期蛋白等。這些作用為免疫系統與其它系統之間的相互調節提供了新的證據。
正常情況下,細胞因子表達和分泌受機體嚴格的調控,在病理狀態下、細胞因子會出現異常性表達,表現為細胞因子及其受體的缺陷,細胞因子表達過高,以及可溶性細胞因受體的水平增加等。
包括先天性缺陷和繼發性缺陷兩種病理情況,例如先天性的性聯重症聯合免疫缺陷病人(XSCID),表現為體液免疫和細胞免疫的雙重缺陷,出生後必須在無菌罩中生活,往往在幼兒期因感染而夭折。現已發現這種患者的IL2受體γ鏈缺陷,由此導致IL2、IL4和IL7的功能障礙,使免疫功能嚴重受損。細胞因子的繼發性缺陷往往發生在感染、腫瘤等疾病以後,如人類免疫缺陷病毒(HIV)感染並破壞TH後,可導致TH細胞產生的各種細胞因子缺陷,免疫功能全面下降,從而表現出獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)的一系列症狀。
在炎症、自身免疫病、變態反應、休克等疾病時,某些細胞因子的表達量可成百上千倍地增加,例如為風濕關節炎的滑膜液中可發現IL1、IL6、IL8水平明顯高於正常人,而這些細胞因子均可促進炎症過程,使病情加重。應用細胞因子的抑制劑有可能治療這為類症性細胞因子水平升高的疾病。
細胞膜表面的細胞因子受體可脫落下來,成為可溶性細胞因子受體,存在於體液和血清中,在某些疾病條件下,可出現可溶性細胞因子受體的水平升高。這類分子可能結合細胞因子,使其不再與膜表面的細胞因子受體結合,因而封閉了細胞因子的功能。
目前,利用基因工程技術生產的重組細胞因子做為生物應答調節劑(BRM)治療腫瘤、造血障礙、感染等已收到良好的療效,成為新一代的葯物。重組細胞因子做為葯物具有很多優越之處。例如細胞因子為人體自身成分,可調節機體的生理過程和提高免疫功能,很低劑量即可發揮作用,因而療效顯著,副作用小,是一種全新的生物制劑,已成為某些疑難病症不可缺少的治療手段。目前已批准生產的細胞因子葯物包括干擾素α、β、γ,Epo,GMCSF,GCSF,IL2,正在進行臨床試驗的包括IL1、3、4、6、11,MCSF,SCF,TGFβ等(表43、44。)這些細胞因子的主要適應症包括腫瘤、感染(如肝炎、AIDS)、造血功能障礙、創傷、炎症等。
表43 已批准生產的細胞因子多肽葯物
葯物名稱 適應症 IFNα 白血病、Kaposi肉瘤、肝炎、惡性腫、AIDS IFNV 慢性肉芽、生殖器疣、惡性腫瘤、過敏性皮炎、感染性疾病、類風濕關節炎 GCSF 自身骨髓移植、化療導致的粒細胞減少症、AIDS、白血病、再生障礙性貧血 GMCSF 自身骨髓移植、化療導致的血細胞減少症、AIDS、再生障礙性貧血、MDS Epo 慢性腎功能衰竭導致的貧血、惡性腫瘤或化療導致的貧血、失血後貧血 IFNβ 多發性硬化症
表44 已批准臨床試驗的細胞因子多肽葯物
ILIα 放療、化療所致的骨髓抑制、惡性腫瘤 IL1β 放化療所致的骨髓抑制、癌症、促進傷口癒合 IL3 骨髓衰竭、血小板缺乏、自身骨髓移植、化療佐劑、外周血幹細胞移植 IL4 免疫缺陷、惡習性腫瘤、疫苗佐劑 IL6 放化療所致血小板減小、惡習性腫瘤、疫苗佐劑 MCSF 惡性腫瘤、白血病、骨髓移植、降膽固醇 TNF 惡性腫瘤 幹細胞因子(SCF) 骨髓衰竭 TGFβ 炎症 IL11 血小板減少症 IL1受體拮抗劑 敗血性休克,類風濕關節炎 PLXY321 骨髓衰竭
細胞因子療法(cytokine therapy)基本上可分為兩種,即細胞因子補充和添加療法及細胞因子阻斷和拮抗療法。
通過各種途徑使患者體內細胞因子水平增加,充分發揮細胞因子的生物學作用,從而抗禦和治療疾病。目前已有多種細胞因子(多為基因重組產品)試用於臨床治療,經大量臨床資料驗證,以下幾種細胞因子的臨床適應症比較明確,臨床療效比較肯定。
1.IFN 不同型別的IFN各有其獨特的性質和生物學活性,其臨床應用適應症和療效有所不同。IFNα主要用於治療病毒性感染和腫瘤。IFNα對於病毒性肝炎(主要是慢性活動性肝炎)、皰疹性角膜炎、帶狀皰疹、慢性宮頸炎等有較好療效。IFNα對於血液系統惡性疾病如毛細胞白血病(有效率達80%以上)等療效較顯著,但對實體腫瘤的療效較差。雖然IFNγ的免疫調節作用強於IFNα,但其治療腫瘤的效果弱於IFNα,目前有人應用IFNγ治療類風濕關節炎、慢性肉芽腫取得了一定療效。
2.IL2 目前多將IL2與LAD/TIL合用治療實體腫瘤,對腎細胞癌、黑色素瘤、非何傑金淋巴瘤、結腸直腸癌有較顯著的療效,應用IL2(或與IFN合用)治療感染疾病亦取得了一定療效。
3.TNf 由於其全身應用副作用嚴重且療效差,目前多傾向將其局部應用如瘤灶內注射治療某些腫瘤和直腸癌,其確切療效尚待進一步評價。
4.CSF 目前主要應用GMCSF和GCSF治療各種粒細胞低下患者。例如與化療葯物合用治療腫瘤可以降低化療後粒細胞減少程度,使粒細胞的數量和功能能盡快回升並能提高機體對化療葯物的耐受劑量,從而提高治療腫瘤的效果。對再生障礙性貧血和AIDS亦有肯定療效。用於骨髓移植後可使中性粒細胞盡快恢復,降低感染率。此外,應用EPO治療腎性貧血取得了非常顯著的療效。
其基本原理是抑制細胞因子的產生和阻斷細胞因子與其相應受體的結合及受體後信號傳導過程,使細胞因子的病理性作用難以發揮。該療法適用於自身免疫性病、移植排序反應、感染性休克等的治療。例如抗TNF單克隆抗體可以減輕甚至阻斷感染性休克的發生,IL1受體拮抗劑對於炎症、自身免疫性疾病等具有較好的治療效果。
細胞因子檢測是判斷機體免疫功能的一個重要指標,因而具有重要的實驗室研究價值,同時還可能在臨床上有諸多實用價值、包括許多疾病的診斷、病程觀察、療效判斷及細胞因子治療監測等。但是,由於細胞因子在體內的含量甚微,給細胞因子的檢測帶來困維。目前細胞因子的主要檢測方法包括:
一些腫瘤細胞株必須依賴於細胞因子方能在體外增殖,如DTLL細胞株依賴IL2;FDCPL細胞株依賴於小鼠IL3;TF1細胞株依賴於人IL3和人GMCSF,因而可利用這些依賴細胞株檢測相應的細胞因子。這種方法敏感性高,特異性也不錯,但可異的是並非所有細胞因都能找到相應的細胞株,因而限制了它的應用。
利用一些細胞因子的功能特性,可建立相應的活性測定方法,如干擾素的抑制病毒感染效應,腫瘤壞死因子對L929細胞的殺傷作用等。這樣的方法敏感性高,但特異性不夠,容易受一些擾因素的影響。
利用抗原抗體反應的原理,制備出抗細胞因子的單克隆抗體或多克隆抗體,可進行細胞因子的免疫檢測。這種方法的優點是特異性強、操作簡便,缺點是靈敏度不夠,且不能代表活性測定的結果。從目前的國際發展趨勢來看,已研製出了高靈敏度、特異性高、高度配套的細胞檢測試劑盒,其應用范圍正在擴大,有良好的發展前景。
為解決功能定特異性不夠,免疫測定靈敏度不夠的問題,可將兩種方法結合起來,利用各自的長處,有可能得到較為可靠的結果。在這一方法中,所用的抗細胞因子抗體必須是具有中和活性的抗體。
利用分子生物學技術,制備出細胞因子的基因探針,可通過分子雜交技術檢測細胞內細胞因子mRNA的表達,這是一種高度敏感和高度特異的檢測技術,目前在實驗室研究中使用較廣,其缺點是操作較為繁瑣,測定結果只能代表細胞因子基因的表達,而不能代表活性細胞因子的水平。