免疫學(xué)綜述課件

1、免疫學(xué)綜述 組 員： 部 系： 年 級(jí)： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 腫瘤壞死因子的臨床應(yīng)用及發(fā)展前景 作者單位：遵義醫(yī)學(xué)院臨床9班免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)室【摘要】 腫瘤壞死因子具有多種生物學(xué)活性，對(duì)腫瘤細(xì)胞有強(qiáng)烈的殺傷作用，使其有可能成為臨床上有一定應(yīng)用價(jià)值的腫瘤生物制劑，但同時(shí)也存在一定的毒副作用，限制了其臨床應(yīng)用，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)腫瘤壞死因子受體的結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系進(jìn)行了深入研究并取得了一些進(jìn)展，圍在分子水平改建腫瘤壞死因子提供了理論依據(jù)，使之有可能減少其副作用而保持其抗腫瘤活性?！娟P(guān)鍵詞】 腫瘤壞死因子（TNF） ; 抗腫瘤活性: TNF-單核因子； TNFMcAb腫瘤壞死因子簡(jiǎn)介 腫瘤壞死因子（TNF）

2、主要由活化的單核/巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，能殺傷和抑制腫瘤細(xì)胞，促進(jìn)中性粒細(xì)胞吞噬，抗感染，引起發(fā)熱，誘導(dǎo)肝細(xì)胞急性期蛋白合成，促進(jìn)髓樣白血病細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化，促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化，是重要的炎癥因子，并參與某些自身免疫病的病理?yè)p傷。 腫瘤壞死因子(TNF)包括 TNF- 和 TNF-S兩類。TNF-是由激活 的單核巨噬細(xì)胞所產(chǎn)生，而TNF-則是由活化的 T 細(xì)胞所分泌。研究表明，TNF 除具有強(qiáng) 烈的殺傷腫瘤細(xì)胞作用外，且參與免疫調(diào)節(jié)，與炎癥、休克、發(fā)熱、多器官功能衰竭及惡病 質(zhì)等均有密切關(guān)系。作為一種潛在的抗腫瘤生物制劑，人TNF-已進(jìn)入臨床試驗(yàn)，但試驗(yàn) 表明，TNF 有嚴(yán)重毒副作用?？朔@些毒副作用

3、是 TNF 用于臨床的前提，為此，國(guó)內(nèi)外許 多學(xué)者開(kāi)展了有關(guān)優(yōu)化 TNF 抗瘤療法的研究。 TNF 基因療法能在一定程度上克服 TNF 的毒 副作用，但還存在一些問(wèn)題有待解決。近年來(lái)，在 TNF 及 TNF 受體結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究 方面取得了一些進(jìn)展，為利用基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)改建 TNF 提供了理論依據(jù)，也為 TNF 的臨床應(yīng)用提供了一條新途徑。一、腫瘤壞死因子的來(lái)源、結(jié)構(gòu)及功能 1、來(lái)源：TNF-是一種單核因子，主要由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，LPS是較強(qiáng)的刺激劑。IFN-、M-CSF、GM-CSF對(duì)單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞產(chǎn)生TNF-有刺激作用，而PGE則有抑制作用。前單核細(xì)胞系U937、

4、前髓細(xì)胞系HL-60在PMA刺激下可產(chǎn)生較高水平的TNF-。T淋巴細(xì)胞、T細(xì)胞雜交瘤、T淋巴樣細(xì)胞系以NK細(xì)胞等在PMA刺激下也可分泌TNF-。SAC、PMA、抗IgM可刺激正常B細(xì)胞產(chǎn)生TNF-。此外，中性粒細(xì)胞、LAK、星狀細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞亦可產(chǎn)生TNF-。TNF-是一種淋巴因子，抗原和絲裂原均可刺激T淋巴細(xì)胞分泌TNF-。PMA刺激RPMI1788B淋巴母細(xì)胞可分泌高水平TNF-。 2、結(jié)構(gòu)：人TNF-前體由233個(gè)氨基酸殘基組成，含76個(gè)氨 基酸殘基的信號(hào)肽，切除信號(hào)肽后成熟型TNF-為157氨基酸殘基，非糖基化，第69位和101位兩個(gè)半胱氨酸形成分子內(nèi)二硫鍵。rHu TNF

5、-分子量為17kDa。小鼠TNF-前體為235氨基酸殘基，信號(hào)肽79氨基酸殘基，成熟的小鼠TNF-（rMuTNF-）分子量為17kDa，由156個(gè)氨基酸殘基組成，第69位和100位兩個(gè)半胱氨酸形成分子內(nèi)二硫鍵，有一個(gè)糖基化點(diǎn)，但糖基化不影響其生物學(xué)功能。人TNF-分子由205個(gè)氨基酸殘基組成，含34氨基酸殘基的信號(hào)肽，成熟型Hu TNF-分子為171個(gè)氨基酸殘基，分子量25kDa。rHu TNF-分子由202氨基酸殘基組成，包括33個(gè)氨基酸殘基的信號(hào)肽，成熟分子169個(gè)氨基酸殘基。3、功能：殺傷或抑制腫瘤細(xì)胞提高中性粒細(xì)胞的吞噬能力抗感染促進(jìn)髓樣白血病細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化。促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化。三

6、、TNF的臨床應(yīng)用 應(yīng)用TNF在治療腫瘤等方面開(kāi)始臨床期試驗(yàn)，也可與IL-2聯(lián)人事治療腫瘤，目前認(rèn)為全身用藥的療效不及局部用藥，后者如病灶內(nèi)注射，局部濃度高且副作用也較輕。近年來(lái)已采用TNF基因治療開(kāi)始對(duì)黑素瘤等腫瘤進(jìn)行臨床驗(yàn)證。值得重視的TNF又與臨床某些疾病的發(fā)生有關(guān)。 1、感染性休克：目前認(rèn)為革蘭氏陰性桿菌或腦膜炎球菌引起的彌漫性血管內(nèi)凝血、中毒性休克是由于細(xì)菌內(nèi)毒素刺激機(jī)體產(chǎn)生過(guò)量TNF-，引起發(fā)熱，心臟、腎上腺嚴(yán)重?fù)p害，呼吸循環(huán)衰竭，甚至引起死亡，其TNF水平與病死率正相關(guān)。其發(fā)病機(jī)理可能是TNF刺激內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致炎癥、組織損傷和凝血。TNF也是急性肝壞死的重要因素。病毒性暴發(fā)型肝衰

7、竭外周血細(xì)胞誘生TNF，IL-1活性高，且與病情程度相關(guān)。目前有關(guān)TNF介導(dǎo)內(nèi)毒素性休克的機(jī)理還不很清楚。有認(rèn)為T(mén)NF能促進(jìn)前凝血酶原活性物質(zhì)生成，抑制內(nèi)皮細(xì)胞凝血酶調(diào)節(jié)毒素休克。TNF（抗血清或單克隆抗體）在小鼠、家兔和狒狒體內(nèi)均有效地阻止致死性內(nèi)毒素體克的發(fā)生。應(yīng)用抗TNF McAb治療膿毒癥和化膿性休克已進(jìn)入期臨床試驗(yàn)，抗TNF嵌合抗體治療細(xì)菌性感染也已開(kāi)始期臨床試驗(yàn)。2、惡液質(zhì)：TNF-又稱惡液素（cachectin)，可誘發(fā)機(jī)體發(fā)生惡液質(zhì)。3、 TNF與病毒復(fù)制的關(guān)系：TNF還具有類似IFN抗病毒作用，阻止病毒早期蛋白質(zhì)的合成，從而抑制病毒的復(fù)制，并與TNF-和TNF-協(xié)同抗病毒作用

8、。另一方面，TNF誘導(dǎo)HIV-基因在T細(xì)胞中表達(dá)。TNF和HIV感染的CD4+細(xì)胞中活化或誘導(dǎo)NF-B，NF-B結(jié)合于HIV的長(zhǎng)末端重復(fù)序列（LTR）的增強(qiáng)子部位，活化HIV基因，可能與艾滋病發(fā)病有關(guān)。艾滋病患者單核細(xì)胞TNF-產(chǎn)生增加，血清中TNF-水平升高3.TNF-與自身免疫性疾?。貉芯勘砻鳎[瘤壞死因子與其他細(xì)胞因子一起共同構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的免疫網(wǎng)絡(luò)，相互作用，相互影響，參與了類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，強(qiáng)直脊柱炎、自身免疫性心肌炎、銀屑病關(guān)節(jié)炎、糖尿病、多發(fā)性硬化癥等許多自身免疫性疾病的發(fā)生、發(fā)展。4. TNF-與其他疾病：研究表明，TNF-是膿毒性休克時(shí)最早釋放且起關(guān)鍵性作用的介質(zhì)，它啟動(dòng)膿毒癥的

9、炎癥反應(yīng)，并在發(fā)展過(guò)程中起放大作用，即所謂的免疫炎癥的瀑布反應(yīng)。另外，TNF-在慢性阻塞性肺疾病患者的肺組織中中性粒細(xì)胞及其他炎性細(xì)胞聚集，介質(zhì)釋放等炎性過(guò)程中起關(guān)鍵中用，并且與患者氣流阻塞程度有密切關(guān)系。近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明TNF-在妊娠期高血壓疾病的發(fā)病機(jī)制中有重要的作用。TNF-也參與了各種腦血管疾病、皮膚病、酒精性肝炎、腦型瘧疾、溶血尿毒癥綜合癥等疾病的發(fā)生和發(fā)展。五、TNF的發(fā)展前景 隨著對(duì)TNF及TNFR結(jié)構(gòu)研究的深入，人們通過(guò)定點(diǎn)突變及缺失突變的方法從不同角 度探討TNF結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，以期望利用基因工程及蛋白質(zhì)工程技術(shù)改建 TNF 分子。最近，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者報(bào)道已構(gòu)建出

10、一些 TNF 突變型，其抗瘤活性增強(qiáng)，毒副作用降低，為 TNF 的臨床應(yīng)用帶來(lái)了希望。這里僅從二個(gè)方面介紹 TNF 突變型。1、受體選擇性 TNF 突變型： TNF 的生物學(xué)活性是通過(guò) NTFR 介導(dǎo)的。當(dāng) TNF 與 TNFR 結(jié)合后即內(nèi)化并降解，產(chǎn)生一系列細(xì)胞內(nèi)信號(hào)，導(dǎo)致不同的生物學(xué)活性。雖然目前對(duì)兩類 TNFR 是否有分工及如何分 工尚無(wú)一致意見(jiàn)，但二者細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)差別很大，幾乎可以肯定它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)信號(hào) 傳 遞上存在差異。由于多數(shù)學(xué)者認(rèn)為 TNF 的細(xì)胞毒活性是由 TNFR-p55 介導(dǎo)的，因此 研究者們主要致力于改建能選擇性地與 TNFR-p55 結(jié)合的 TNF 突變型。已報(bào)道有些 TN

11、F 突 變型能選擇性地結(jié)合 TNFR-p55,而與 TNFR-p75 的親合力很低a-io。人們希望這些 TNF 突 變型用于臨床治療時(shí)能突出其抗瘤效應(yīng)，而同時(shí)盡可能地降低其毒副作用。 2、 不分泌性 TNF 突變型： Kriegle 等首先發(fā)現(xiàn)，人 T N F-a 有兩種形式，即 26k D 膜結(jié)合型及 17kD 分泌型。一 認(rèn)為這兩種形式的人 T N F-a 均有細(xì)胞毒活性。此后，另一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)14-19膜結(jié)合型 TNF 在殺傷 TNF 敏感的靶細(xì)胞中起主要作用。1990 年，Perze 等20通過(guò)缺失突變?nèi)?T N F-a 得到 一個(gè)僅表達(dá)在細(xì)胞膜表面、 不分泌的 TNF 突變型。 他們

12、用這種不分泌的 TNF 突變型基因轉(zhuǎn) 染 NIH3T3 細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，這種不分泌的 TNF 突變型能殺傷腫瘤細(xì)胞及 病毒感染細(xì)胞，且能將 其作用局限在靶細(xì)胞附近而不引起 TNF 分泌所導(dǎo)致的全身性毒副作用。 通過(guò)以上DNF的特點(diǎn)， 因此人們?cè)O(shè)想，如 果將這種 TNF 突變型用于基因治療，既可增強(qiáng)抗瘤效應(yīng)，又可以克服 TNF 分泌量過(guò)高引起 的毒副作用，有可能解決野生型 TNF 基因用于基因治療中所存在的一些問(wèn)題參考文獻(xiàn)1 Paul NL et al. Ann Rev Immunol, 1988;6:407 2 Kriegler M et al. Cell，1988;53:45 3 Ostade X

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