細(xì)胞和分子免疫學(xué)課件模板-018(共74)

1、細(xì)胞和分子免疫學(xué) 課件模板-18,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,1976年Morgan等發(fā)現(xiàn)小鼠脾細(xì)胞培養(yǎng)上清中含有一種刺激胸腺細(xì)胞生長的因子，由于這種因子能促進(jìn)和維持T細(xì)胞長期培養(yǎng)，稱為T細(xì)胞生長因子（tcell growth factor,TCGF），1979年統(tǒng)一命名為白細(xì)胞介素2（interleukin 2,IL-2)。 1.IL-2的產(chǎn)生IL-2主要由T細(xì)胞或T細(xì)胞系產(chǎn)生。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,（1）CD4陽性或CD8陽性T細(xì)胞：有絲分裂原刺激CD4陽性或CD8陽性T細(xì)胞亞群均可產(chǎn)生IL-2；同種異體抗原主要刺激CD4陽性T細(xì)胞分

2、泌IL-2。PBMC、脾臟、淋巴結(jié)和扁桃腺中的T細(xì)胞受到刺激后都能產(chǎn)生IL-2。在小鼠Th細(xì)胞中，只有Th1亞群可產(chǎn)生IL-2。 （2）T細(xì)胞腫瘤細(xì)胞系或白血病細(xì)胞系：人和動物某些T細(xì)胞白血病細(xì)胞系或腫瘤細(xì)胞在有絲分裂原、鈣離子載體（如A23187）或PMA刺激下可產(chǎn)生高水平的IL-2。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,如長臂猿T細(xì)胞系MLA144可自發(fā)產(chǎn)生IL-2，小鼠胸腺瘤細(xì)胞系EL-4和人Jurkat細(xì)胞靜止?fàn)顟B(tài)不合成和分泌IL-2，刺激后可分泌高水平的IL-2。 （3）T淋巴細(xì)胞雜交瘤：T淋巴細(xì)胞雜交瘤123，F(xiàn)S6-14.13，HT-24A等在ConA刺激下產(chǎn)生I

3、L-2。 （4）應(yīng)用基因工程技術(shù)制備：1983年Taniguchi等從ConA刺激的Jurkat白血病T細(xì)胞中克隆成功IL-2cDNA，并在大腸桿菌中得到高水平的表達(dá)。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,目前應(yīng)用基因工程技術(shù)所制備和純化的IL-2已用于臨床治療某些腫瘤和其它疾病。 2.IL-2的分子結(jié)構(gòu)和基因人IL-2含有133氨基酸殘基，分子量為15.5kDa。天然IL-2在N端含有糖基，但糖基對IL-2的生物學(xué)活性無明顯影響，等電點(diǎn)在6.68.2。IL-2分子含有3個半胱氨酸，分別位于第58、105和125位氨基酸，其中58位與105位半胱氨酸之間所形成的鏈內(nèi)二硫鍵對于保

4、持IL-2生物學(xué)活性起重要作用。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,在IL-2基因產(chǎn)物的提純和復(fù)性過程中，如二硫鍵配錯或分子間形成二硫鍵都會降低IL-2的活性?，F(xiàn)已有應(yīng)用點(diǎn)突變，將第125號位半胱氨酸突變?yōu)榱涟彼峄蚪z氨基，使只能形成一種二硫鍵，保證了在IL-2復(fù)性過程的活性。還有報道用蛋白工程技術(shù)生產(chǎn)新型rIL-2，將IL-2分子第125位半胱氨酸改為丙氨酸，改構(gòu)后IL-2比活性比天然IL-2明顯增加。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,人IL-2基因定位于第4號染色體，長約5kb，由4個外顯子和3個內(nèi)含子組成。人和小鼠IL-2基因DNA序列有63%同源性。

5、 3.IL-2的受體IL-2R是由、和三條鏈組成。 （1）IL-2R鏈：Uchiyama(1981)首次制備了抗活化T細(xì)胞抗原Tac的McAb，與IL-2相互競爭結(jié)合到Tac陽性細(xì)胞。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,Tac的分子量為55kDa。1984年Leonard將Tac分子的cDNA克隆成功。Tac分子為糖蛋白，由272個氨基殘基組成，包括21個氨基酸殘基信號肽，成熟分子含251個氨基酸，含有多個半胱氨酸，2個N-糖基化位點(diǎn)，穿膜區(qū)和胞漿區(qū)分別含19和13個氨基酸殘基。人Tac的基因定位于第10號染色體，包括8個外顯子和7個內(nèi)含子，長約25kb。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：

6、（二）IL-2,（二）IL-2：,Tac（p55）即為IL-2受體鏈（或亞單位），又稱CD25，是活化T淋巴細(xì)胞的標(biāo)志。在骨髓移植中如除去Tac陽性供體細(xì)胞可以降低移植物抗宿主反應(yīng)（GVHR），現(xiàn)已進(jìn)入期臨床驗(yàn)證。也可用抗IL-2r McAb選擇性地封閉、消除活化的效應(yīng)細(xì)胞，從而治療同種異體移植物排斥反應(yīng)及某些自身免疫性疾病。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,（2）IL-2R鏈：分子量70kDa，故又稱p70，在人白細(xì)胞分化抗原中編號為CD122。人IL-2R鏈基因定位于22號染色體。成熟IL-2R鏈有525個氨基酸，5個N糖基化位點(diǎn)，包括胞膜外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)。胞膜外區(qū)

7、由214個氨基酸組成，有8個Cys，其結(jié)構(gòu)上有1個紅細(xì)胞生成素（EPO）受體超家族特征性的結(jié)構(gòu)域，還有1個型纖維粘連蛋白結(jié)構(gòu)域。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,跨膜區(qū)25個氨基酸。胞漿區(qū)有286個氨基酸，與EPO受體胞漿區(qū)有一定的同源性。IL-2R鏈本身無酪氨酸激酶區(qū)，但胞漿區(qū)中有兩個結(jié)構(gòu)域：一個是靠近膜端的絲氨酸富含區(qū)，在IL-2誘導(dǎo)的增殖信號傳遞中起重要作用；另一個是與酪氨酸激酶相聯(lián)的酸性區(qū)域。缺乏酸性區(qū)域的IL-2R鏈突變體能傳導(dǎo)增殖信號，并誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄c-myc,不能介導(dǎo)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子Fos的作用；缺乏絲氨酸富含區(qū)的IL-2R鏈突變體不能誘導(dǎo)細(xì)胞增殖及c-myc的轉(zhuǎn)錄。

8、,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,因此，酪氨酸激酶途徑似乎與c-fos 基因的誘導(dǎo)有關(guān)，而非激酶依賴的途徑與c-myc基因的誘導(dǎo)有關(guān)。IL-2R鏈主要分布于T細(xì)胞、大顆粒淋巴細(xì)胞（LGL）、B細(xì)胞、pre-T細(xì)胞。 （3）IL-2R：糖蛋白，含347個氨基酸，分子量64kDa。胞膜結(jié)構(gòu)特征屬于紅細(xì)胞生成素家族成員，胞漿區(qū)含86個氨基酸，從288321位氨基酸序列似乎同源于src同源區(qū)2（SH2)，此區(qū)能與一些磷酸化蛋白中磷酸化酪氨酸殘基相連，參與信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,IL-2R鏈表達(dá)于多種淋巴樣細(xì)胞表面，如Molt-、Molt-4

9、、Jurkat、MT-1、MT-2以及EB病毒感染的Raji細(xì)胞。 （4）IL-2R的組成與親和力的關(guān)系：單獨(dú)IL-2R鏈不能結(jié)合IL-2，但對于中親和力IL-2R（鏈）、高親和力IL-2R（鏈）的組成、IL-2的內(nèi)化以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是必需的。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,X-性聯(lián)重癥聯(lián)合免疫缺陷癥病人的IL-2R基因發(fā)生突變而喪失IL-2R功能。 表4-2 三種親和力IL-2R的組成 組成親和力（Kd)細(xì)胞分布舉例鏈（p55,CD25)低，10-8MB淋巴細(xì)胞鏈（p70,CD122)+鏈中，10-9MYT（NK細(xì)胞株），MLA144鏈+鏈+鏈高，10-11MPHA刺激母細(xì)

10、胞，HUT102B2 （5）可溶性IL-2R：可溶性IL-2R（solubleIL2receptor,sIL-2R）是膜結(jié)合形式IL-2R鏈的脫落物，分子量45kDa。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,在人類T細(xì)胞白血病型病毒（HTLV-I）感染的HUT102B2細(xì)胞培養(yǎng)上清中含有大量sIL-2R。PBMC經(jīng)絲裂原、CD3McAb和同種異體抗原刺激后可釋放sIL-2R。正常人血清和尿液中亦可檢出少量sIL-2R。sIL-2R可能與膜表面IL-2R（mIL-2R）競爭結(jié)合IL-2，從而成為一種免疫抑制物質(zhì)。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,sIL-2R增高

11、可見于某些惡性腫瘤、自身免疫病、病毒感染性疾病以及移植排斥等（見本章第三節(jié)）。 4.IL-2的生物學(xué)作用IL-2的作用具有沿種系譜向上有約束性，向下無約束性的特點(diǎn)，如人的IL-2能促進(jìn)小鼠T細(xì)胞的增殖，而小鼠的IL-2不能維持人T細(xì)胞的生長。IL-2體內(nèi)的半衰期只有6.9分鐘。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,有報道用PEG對IL-2加以修飾，對生物學(xué)活性無影響，半衰期可延長7倍左右。目前關(guān)于IL-2的生物學(xué)作用大都是體外實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。具有中和活性的抗IL-2抗體可抑制IL-2的生物學(xué)活性。 （1）Th、Tc和Ts細(xì)胞都是IL-2的反應(yīng)細(xì)胞：IL-2對靜止T細(xì)胞作用較弱。胸腺

12、細(xì)胞和T細(xì)胞經(jīng)抗原、有絲分裂原或同種異體抗原刺激活化后有在IL-2存在的條件下進(jìn)入S期，維持細(xì)胞的增殖。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,IL-2可刺激T細(xì)胞轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（TfR，CD71）、胰島素受體、MHC類抗原的表達(dá)，并產(chǎn)生多種淋巴因子如IFN-、IL-4、IL-5、IL-6、TNF-及CSF等。 （2）誘導(dǎo)CTL、NK和LAK等多種殺傷細(xì)胞的分化和效應(yīng)功能，并誘導(dǎo)傷細(xì)胞產(chǎn)生IFN-、TNF-等細(xì)胞因子。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,IL-2可增強(qiáng)CTL細(xì)胞穿孔素（perforin)基因的表達(dá)。 （3）直接作用于B細(xì)胞，促進(jìn)其增殖、分化和Ig分

13、泌。已發(fā)現(xiàn)活化的B細(xì)胞也可具有IL-2R，IL-2對B細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用除通過刺激T細(xì)胞分泌B細(xì)胞增殖和分化因子外，還可能有直接的調(diào)節(jié)作用。 （4）活化巨噬細(xì)胞。 5.IL-2的臨床應(yīng)用目前重組IL-2已用于臨床治療腫瘤以及感染性疾病等。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,（1）抗腫瘤：IL-2在體外可誘導(dǎo)PBMC或腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TIL）成為淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞（LAK）。LAK/IL-2對腎細(xì)胞癌、黑素瘤、非何杰金氏淋巴瘤、結(jié)腸直腸癌有較明顯療效，對肝癌、卵巢癌、頭頸部鱗癌、膀胱癌、肺癌等有不同程度的療效。近年來已開始采用IL-2基因治療對黑素瘤、腎細(xì)胞癌以及神經(jīng)母細(xì)胞瘤

14、等腫瘤等進(jìn)行臨床驗(yàn)證。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,（2）治療感染性疾?。簞游飳?shí)驗(yàn)結(jié)果表明，IL-2對某些因細(xì)胞免疫功能低下而受病毒感染，需增強(qiáng)細(xì)胞免疫功能的病人有一定療效。IL-2本身無直接抗病毒活性，它是通過增強(qiáng)CTL、NK活性以及誘導(dǎo)IFN-產(chǎn)生而介導(dǎo)抗病毒感染的。目前用IL-2治療活動性肝炎已顯示出可喜的苗頭，對于單純皰疹病毒感染、AIDS病（已進(jìn)入期臨床驗(yàn)證）、結(jié)節(jié)性麻風(fēng)、結(jié)核桿菌感染等也有一定療效。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,如rIL-2明顯延長結(jié)核桿菌H37RV株感染小鼠和豚鼠的半數(shù)死亡時間，降低死亡率，減少感染動物脾、肺組織內(nèi)的結(jié)核桿菌數(shù)。 （3）免疫佐劑作用（adjuvanticity):應(yīng)用IL-2作為佐劑與免疫原性弱的亞單位疫苗聯(lián)合應(yīng)用，可提高機(jī)體保護(hù)性免疫應(yīng)答的水平。此外，最近發(fā)現(xiàn)IL-2具有降低血壓作用，IL-2治療高血壓已進(jìn)入期臨床驗(yàn)證。,細(xì)胞和分子免疫學(xué)：（二）IL-2,（二）IL-2：,（4）采用IL-2白喉毒素融合