細(xì)胞因子培訓(xùn)課件

第六章細(xì)胞因子cytokine，CK第一頁，共二十四頁。第一節(jié)概述一、概念細(xì)胞因子〔cytokine，CK〕:指由細(xì)胞分泌產(chǎn)生的低分子量可溶性蛋白質(zhì)，為生物信息分子，具有調(diào)節(jié)固有免疫和適應(yīng)性免疫應(yīng)答，促進(jìn)造血，以及刺激細(xì)胞活化、增殖和分化等功能。不包括補(bǔ)體、免疫球蛋白和一般生理性細(xì)胞產(chǎn)物。根椐產(chǎn)生細(xì)胞，可分為:1.淋巴因子〔lymphokine〕淋巴細(xì)胞分泌2.單核因子〔monokine〕單核巨噬細(xì)胞分泌3.其他細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子第二頁，共二十四頁。干擾素治療急性乙型肝炎患者GeraldM.Edelman，男，35歲.主訴:因近日胃口欠佳、乏力、反復(fù)出現(xiàn)頭暈、肝區(qū)不適而入院?；颊呷朐呵埃愿腥矸α?、萎靡、食欲不振，并有惡心、嘔吐、頭暈、失眠、鞏膜、皮膚出現(xiàn)黃染入院?；颊咦允?年前體檢發(fā)現(xiàn)HBsAg陽性，未作任何治療。入院后，體格檢查：肝腫大于肋下1cm、壓痛，左肋下可觸及脾臟；實(shí)驗(yàn)室檢查：谷丙轉(zhuǎn)氨酶升高，診斷為急性乙型肝炎。住院后經(jīng)用拉米夫定、肝泰樂、維生素等抗病毒和護(hù)肝藥物治療兩個(gè)半月，病情仍未明顯好轉(zhuǎn)；根據(jù)患者病情遷延不愈，醫(yī)生隨即在原用藥的根底上，使用干擾素抗病毒治療〔500萬U/次〕，使用干擾素四個(gè)月后，病人自感覺狀態(tài)好轉(zhuǎn)，使用干擾素抗病毒治療6個(gè)月，患者血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶轉(zhuǎn)正常，HbsAg轉(zhuǎn)陰性，病人痊愈出院。問題：1、為什么使用干擾素能治愈“乙肝〞？干擾素有哪些特點(diǎn)？2、除干擾素外細(xì)胞因子還有哪幾大類？其理化性質(zhì)和作用特點(diǎn)如何？第三頁，共二十四頁。二、細(xì)胞因子的共同特性①受抗原、絲裂原等刺激后由細(xì)胞分泌產(chǎn)生，多為小分子。②對(duì)靶細(xì)胞作用通常無抗原特異性。在較低濃度下即有生物學(xué)活性。③通過與靶細(xì)胞外表受體結(jié)合發(fā)揮作用。④以自分泌、旁分泌和內(nèi)分泌的形式發(fā)揮作用。⑤一種細(xì)胞因子可由多種細(xì)胞產(chǎn)生，一種細(xì)胞也可產(chǎn)生多種細(xì)胞因子；一種細(xì)胞因子可作用于多種類型細(xì)胞〔多效性〕，多種細(xì)胞因子也可作用于同一種靶細(xì)胞〔重疊性〕；一種細(xì)胞因子可抑制其他細(xì)胞因子的功能〔拮抗性〕，一種細(xì)胞因子可增強(qiáng)另一種細(xì)胞因子的功能〔協(xié)同性〕；細(xì)胞因子在體內(nèi)相互調(diào)節(jié)，形成復(fù)雜的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)。第四頁，共二十四頁。第五頁，共二十四頁。第二節(jié)細(xì)胞因子的分類和生物學(xué)活性一、細(xì)胞因子種類及各類的主要活性細(xì)胞因子可分為白細(xì)胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子家族、集落刺激因子、趨化因子和生長因子等〔一〕白細(xì)胞介素〔interleukin,IL〕簡稱白介素，是一類介導(dǎo)白細(xì)胞或免疫細(xì)胞間相互作用的細(xì)胞因子。有30種〔IL-1～I(xiàn)L-35〕第六頁，共二十四頁。IL-1

產(chǎn)生細(xì)胞：APC、淋巴細(xì)胞等生物學(xué)活性：

⑴協(xié)同刺激T、B細(xì)胞的活化、增殖與分化；⑵誘導(dǎo)其他細(xì)胞產(chǎn)生IL-2、6、8，CSF等；⑶促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞活化；⑷內(nèi)源性致熱原、炎癥介質(zhì)。第七頁，共二十四頁。IL-2

產(chǎn)生細(xì)胞：活化的T細(xì)胞(Th1)

生物學(xué)活性：

⑴刺激T細(xì)胞生長增殖、產(chǎn)生細(xì)胞因子；⑵B細(xì)胞增殖分泌抗體；⑶增強(qiáng)Tc、NK、Mφ細(xì)胞毒活性。第八頁，共二十四頁。〔二〕干擾素〔interferon,IFN〕是由病毒或干擾素誘生劑誘導(dǎo)人或動(dòng)物的有核細(xì)胞產(chǎn)生的糖蛋白，具有抗病毒、抗腫瘤和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答等生物學(xué)活性。分類：三類IFN-α、IFN-β〔I型干擾素〕白細(xì)胞、成纖維細(xì)胞及病毒感染的組織細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ〔Ⅱ型干擾素〕由活化T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生。生物學(xué)作用有：①抑制病毒復(fù)制②抗腫瘤③免疫調(diào)節(jié)功能第九頁，共二十四頁?！踩衬[瘤壞死因子〔tumornecrosisfactor,TNF〕分為：TNF-α、TNF-β兩種。主要功能包括：①殺傷腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞；②參與炎癥反響；③免疫調(diào)節(jié)第十頁，共二十四頁?！菜摹臣浯碳ひ蜃印瞔olony-stimulatingfactor,CSF〕是指能夠刺激骨髓造血干細(xì)胞和不同發(fā)育階段的造血細(xì)胞增殖分化、并能在半固體培養(yǎng)基上形成細(xì)胞集落的細(xì)胞因子。巨噬細(xì)胞集落刺激因子〔M-CSF〕粒細(xì)胞集落刺激因子〔G-CSF〕粒細(xì)胞/巨噬細(xì)胞集落刺激因子〔GM-CSF〕多克隆集落刺激因子〔Multi-CSF,IL-3〕第十一頁，共二十四頁。第十二頁，共二十四頁。〔五〕趨化性細(xì)胞因子(chemokine)指具有趨化功能的細(xì)胞因子。分子量為8～10kD。根據(jù)第一、二個(gè)半胱氨酸(Cys)排列方式分為4個(gè)亞家族：CXC〔α〕IL-8CC〔β〕單核細(xì)胞趨化蛋白-1〔monocytechemotacticprotein-1,MCP-1〕C〔γ〕CX3C〔δ〕第十三頁，共二十四頁?！擦成L因子〔growthfactor,GF〕是具有刺激細(xì)胞生長作用的細(xì)胞因子。主要有：轉(zhuǎn)化生長因子-β〔TGF-β〕表皮細(xì)胞生長因子〔EGF〕血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子〔VEGF〕第十四頁，共二十四頁。案例：有一組病人被確診為黑色素瘤。該組病人病情有如下特點(diǎn)：①均為30歲以上成人；②腫瘤原發(fā)部位為足底部或外陰及肛門周圍皮膚；③在病變開展過程中均有黑痣色素加深、體積增大、生長加快或潰破、發(fā)炎和出血等惡變的征象；④腫瘤均在早期發(fā)生轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移部位見于肺、腦；⑤局部病人有家族史。治療：Rosenbery等在1989年首次采用將TNF-α基因和IL-2基因?qū)肽[瘤浸潤淋巴細(xì)胞〔TIL〕的過繼性免疫療法，治療了上述7例晚期黑色素瘤病人。結(jié)果：TIL細(xì)胞在病人體內(nèi)存活了3周至3個(gè)月，腫瘤均有不同程度縮小，其中1例病人存活2年以上，1例病人存活近1年，取得了腫瘤細(xì)胞因子基因治療的初步成功。問題：1、為什么細(xì)胞因子TNF-α和IL-2基因能用于黑色素瘤的治療？2、TNF-α和IL-2由哪些細(xì)胞產(chǎn)生？3、它們有何生物學(xué)作用？第十五頁，共二十四頁。1、黑色素瘤又稱惡性黑色素瘤，是一種能產(chǎn)生黑色素的高度惡性腫瘤。此瘤多發(fā)生于皮膚，但也可見于黏膜和內(nèi)臟器官。黑色素瘤的預(yù)后大多很差，淋巴管及血管轉(zhuǎn)移常見；確診本病后，病人的生存期為4~12個(gè)月。本病發(fā)病原因不明，一般認(rèn)為與內(nèi)分泌有關(guān)，經(jīng)長時(shí)間日光照射、創(chuàng)傷刺激、不徹底的燒灼或活體檢查、免疫功能低下、病毒感染等也可誘發(fā)本病。黑色素瘤目前以外科手術(shù)為主要治療方法。但該方法對(duì)黑色素瘤，特別是晚期黑色素瘤療效不佳。目前認(rèn)為如果結(jié)合免疫和細(xì)胞因子等治療，有可能提高療效。本案例通過把TNF-α和IL-2基因?qū)肽[瘤浸潤淋巴細(xì)胞〔TIL〕，然后將該細(xì)胞接種到病人的腫瘤組織。TIL在存活的過程中不斷產(chǎn)生TNF-α和IL-2，這些細(xì)胞因子通過直接作用、促進(jìn)機(jī)體免疫細(xì)胞的增殖、分化和激活等方式殺傷局部的腫瘤細(xì)胞，從而達(dá)成一定的抗腫瘤效果。同時(shí)，與直接給予腫瘤病人細(xì)胞因子的療法相比，因本方法直接作用于腫瘤部位，有效果較好、副作用較少和大大減少用藥和治療次數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。2、TNF-α主要由活化的單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生；IL-2主要由Th1細(xì)胞產(chǎn)生。3、TNF-α的生物學(xué)作用包括：①抑制或殺傷腫瘤細(xì)胞；②抗感染作用；③免疫調(diào)節(jié)；④炎癥介質(zhì)；⑤致熱作用：TNF是一種內(nèi)源性致熱原，可直接刺激人體體溫調(diào)節(jié)中樞引起發(fā)熱。IL-2的生物學(xué)作用主要有：①促進(jìn)T、B細(xì)胞增殖和分化；②促進(jìn)NK細(xì)胞活化。第十六頁，共二十四頁。第三節(jié)細(xì)胞因子的生物學(xué)功能〔一〕參與和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答IL-1、IL-2、IFN等可刺激T、B細(xì)胞的生長增殖、上調(diào)MHCⅡ類分子的表達(dá)；Th1細(xì)胞分泌的IFN-γ、IL-2能促進(jìn)CTL、NK和巨噬細(xì)胞的增殖，增強(qiáng)這些細(xì)胞的活性；Th2細(xì)胞分泌的IL-4、IL-5能刺激B細(xì)胞活化增殖，促進(jìn)體液免疫。第十七頁，共二十四頁?！捕辰閷?dǎo)炎癥反響前炎癥細(xì)胞因子(pro-inflammatorycytokine)：指IL-1、IL-6、TNF和趨化性細(xì)胞因子，它們是炎癥級(jí)聯(lián)反響的啟動(dòng)者。能使血管內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞表達(dá)粘附分子，使白細(xì)胞于炎性處滲出?！踩炒碳ぴ煅δ苋鏜-CSF、GM-CSF、G-CSF刺激粒細(xì)胞和單核細(xì)胞的產(chǎn)生；EPO刺激骨髓紅系增生；〔四〕誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡IL-2可誘導(dǎo)抗原活化的T細(xì)胞發(fā)生凋亡；TNF可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡?！参濉炒龠M(jìn)創(chuàng)傷的修復(fù)第十八頁，共二十四頁。第四節(jié)細(xì)胞因子受體一、細(xì)胞因子受體〔CKR〕分類:膜結(jié)合型細(xì)胞因子受體〔mCKR〕可溶性細(xì)胞因子受體〔sCKR〕第十九頁，共二十四頁。(一)免疫球蛋白基因超家族如IL-1R、IL-6R、M-CSFR、SCFR(二)造血因子受體家族〔Ⅰ型細(xì)胞因子受體家族〕包括IL-2～7、IL-9、IL-11、IL-13、IL-15、GM-CSF和G-CSF受體(三)干擾素受體家族〔Ⅱ型細(xì)胞因子受體家族〕如IFNR第二十頁，共二十四頁。第二十一頁，共二十四頁。(四)TNF受體超家族〔Ⅲ型細(xì)胞因子受體家族〕TNF受體、神經(jīng)生長因子受體(五)趨化性