1、免疫講義細(xì)胞因子第一節(jié) 細(xì)胞因子概述細(xì)胞因子的發(fā)現(xiàn)1986年，美國(guó)科學(xué)家斯坦利科恩（StanleyCohen）和麗塔列維-蒙塔爾奇尼（RitaLevi-Montalcini）獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。2012年12月31日，麗塔列維蒙塔爾奇尼(Rita Levi-Montalcini)30日在羅馬住所病逝，享年103歲。據(jù)蒙塔爾奇尼的侄女稱，“蒙塔爾奇尼是30日中午在家睡覺(jué)時(shí)，安靜地離開了人世?！薄叭藗儼涯銌为?dú)留下的好處是你不必與這個(gè)世界競(jìng)爭(zhēng)，但不利的方面是你必須向人們證實(shí)你所從事的工作是真實(shí)的”。StanleyCohenStanleyCohen（1922- ）RitaLevi-Montalc

2、ini（1909-2012）早期細(xì)胞因子的研究1947年 Levi-Montalcini進(jìn)入華盛頓大學(xué)開始研究腫瘤細(xì)胞對(duì)雞胚神經(jīng)生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，并發(fā)現(xiàn)了NGF（其被引用最多的論文是1968年發(fā)表的關(guān)于NGF的論文，引用次數(shù)為790次）；1953年 StanleyCohen進(jìn)入了Levi-Montalcini的實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行NGF性質(zhì)（蛋白還是核酸？）的研究，意外發(fā)現(xiàn)了作為核酸酶的蛇毒（唾液腺）中含有大量的NGF；1958年 StanleyCohen離開華盛頓大學(xué)，前往范得比爾特大學(xué)醫(yī)學(xué)院，繼續(xù)研究NGF，但在進(jìn)行小鼠實(shí)驗(yàn)時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了唾液腺中含有的另一種生長(zhǎng)因子EGF；早期的細(xì)胞因子研究是艱難的

3、，1986年日本人平井嘉騰為了研究IL-1，從10升的細(xì)胞培養(yǎng)上清中僅純化得到了8微克的IL-1;1987年，第一種具有趨化作用的細(xì)胞因子IL-8被發(fā)現(xiàn)1988年， ValenteAJ等發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)趨化因子CCL2(MCP-1)1957年, 發(fā)現(xiàn)干擾素 Interferon1969年, 提出淋巴因子 (Lymphokine) 的概念1974年, 定名細(xì)胞因子 (Cytokine) 近年來(lái)對(duì)于細(xì)胞因子的研究發(fā)展迅速，已有百余種細(xì)胞因子被發(fā)現(xiàn); 細(xì)胞因子產(chǎn)品已應(yīng)用于臨床。有專門研究細(xì)胞因子的學(xué)會(huì) ( 如 International cytokine society) 和 刊 物 (如 Cytoki

4、ne).細(xì)胞因子的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子的概念細(xì)胞因子(Cytokine,CK)是由細(xì)胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白物質(zhì)的統(tǒng)稱。細(xì)胞因子介導(dǎo)多種免疫細(xì)胞間的相互作用有多種其他名稱：?jiǎn)魏艘蜃?、淋巴因子、集落刺激因子、生長(zhǎng)因子等等。細(xì)胞因子的共同特性低分子量（1530kD）的蛋白或糖蛋白；天然的細(xì)胞因子由抗原、絲裂原或其他刺激物活化的細(xì)胞分泌；多以單體形式存在；以非特異性方式發(fā)揮作用；以較高的親和力與其受體結(jié)合；細(xì)胞因子的分泌是一個(gè)短時(shí)自限過(guò)程。細(xì)胞因子可以旁分泌、自分泌或內(nèi)分泌的方式發(fā)揮作用一種細(xì)胞可產(chǎn)生多種細(xì)胞因子；不同類型的細(xì)胞也可產(chǎn)生一種或幾種相同的細(xì)胞因子；一種細(xì)胞因子可對(duì)多種靶細(xì)胞發(fā)揮作用，產(chǎn)

5、生多種不同的生物學(xué)效應(yīng)，稱多效性；幾種不同的細(xì)胞因子也可同一種靶細(xì)胞發(fā)生作用，產(chǎn)生相同或相似的生物學(xué)效應(yīng)，稱重疊性；一種細(xì)胞因子可以抑制另一種細(xì)胞因子的某些生物學(xué)作用，表現(xiàn)為拮抗效應(yīng)；可以增強(qiáng)另一細(xì)胞因子的某些生物學(xué)作用表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)。第二節(jié) 細(xì)胞因子的分類和生物學(xué)活性細(xì)胞因子的分類白介素 在白細(xì)胞間發(fā)揮作用的細(xì)胞因子；干擾素 具有干擾病毒感染和復(fù)制的能力；腫瘤壞死因子 一種能使腫瘤發(fā)生出血壞死的物質(zhì)；集落刺激因子 指能刺激多能造血干細(xì)胞和不同發(fā)育分化階段的造血干細(xì)胞進(jìn)行增殖分化，并在半固體培養(yǎng)基中形成相應(yīng)集落的細(xì)胞因子；生長(zhǎng)因子 具有刺激細(xì)胞生長(zhǎng)作用的細(xì)胞因子，如HGF、EGF和VEGF；趨

6、化性細(xì)胞因子一類一級(jí)結(jié)構(gòu)相似小分子細(xì)胞因子,能夠趨化細(xì)胞定向移動(dòng)的,而且在免疫細(xì)胞和器官的發(fā)育、免疫應(yīng)答過(guò)程、炎癥反應(yīng)、病原體感染、創(chuàng)傷修復(fù)及腫瘤形成和轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮廣泛的生理和病理作用。包括C、CC、CXC和CX3C等亞家族。細(xì)胞因子的生物學(xué)活性抗感染和抗腫瘤 主要由單核-巨噬細(xì)胞分泌，表現(xiàn)為抗感染和抗腫瘤作用調(diào)節(jié)免疫 主要由抗原活化的T淋巴細(xì)胞分泌，調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞的激活、生長(zhǎng)、分化和發(fā)揮效應(yīng)。刺激造血 由骨髓基質(zhì)細(xì)胞和T細(xì)胞等產(chǎn)生刺激造血的細(xì)胞因子，在血細(xì)胞的生成方面起重要作用參與和調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng) 一些細(xì)胞因子如IL-1, 8等具有促進(jìn)炎癥反應(yīng)和/或趨化作用,另一些細(xì)胞因子如IL-4, 10等

7、具有抑制炎癥的作用。IFN-a干擾病毒的機(jī)制病毒病毒復(fù)制抑制病 毒復(fù)制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)IFN-aIFN-誘導(dǎo)蛋白誘導(dǎo)刺激胞核 胞核 白細(xì)胞介素-1對(duì)心血管系統(tǒng)的作用細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)細(xì)胞因子間可相互誘生 IL-1能誘生IFN、IL-1、IL-2、IL-4等，IL-2能誘生TNF、IL-2、LT等細(xì)胞因子可調(diào)節(jié)細(xì)胞因子受體的表達(dá) IL-1、IL-5、IL-6等可促進(jìn)IL-2受體的表達(dá)；IL-1能降低TNF受體的密度細(xì)胞因子生物活性之間的相互影響 B細(xì)胞和T細(xì)胞活化過(guò)程中，常需要兩種以上細(xì)胞因子的協(xié)同作用或彼此調(diào)節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞因子受體細(xì)胞因子受體與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)從細(xì)胞因子結(jié)合其受體開始，到某些基因轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)，要經(jīng)歷復(fù)

8、雜的細(xì)胞內(nèi)分子間的相互作用，這樣的作用過(guò)程稱為細(xì)胞因子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞因子受體都是跨膜蛋白，由胞膜外區(qū)、跨膜區(qū)和胞漿區(qū)組成免疫球蛋白基因超家族 受體的細(xì)胞膜外區(qū)有一個(gè)或多個(gè)免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域。I型細(xì)胞因子受體家族 其胞膜外區(qū)有兩個(gè)不連續(xù)的半胱氨酸殘基和WSXWS基序。II型細(xì)胞因子受體家族 其胞膜外區(qū)有四個(gè)不連續(xù)的半胱氨酸殘基。III型細(xì)胞因子受體家族 有富含半胱氨酸的基序。趨化因子受體家族 G蛋白偶聯(lián)受體，由7個(gè)疏水性的跨膜區(qū)組成，和相應(yīng)的配體結(jié)合后，經(jīng)偶聯(lián)GTP結(jié)合蛋白而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)細(xì)胞因子受體的分類 I型細(xì)胞因子受體家族的多數(shù)成員屬多亞單位受體，其中一種亞單位是細(xì)胞因子結(jié)合亞單位，另一為

9、細(xì)胞信號(hào)傳遞亞單位。多種I型細(xì)胞因子受體有共用的相同的信號(hào)傳遞亞單位?？扇苄约?xì)胞因子受體多亞單位受體與細(xì)胞因子受體共用亞單位 X-性連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷病患的在無(wú)菌環(huán)境下生活年。第四節(jié) 細(xì)胞因子與臨床應(yīng)用細(xì)胞因子與疾病的關(guān)系細(xì)胞因子與感染 感染后誘生的細(xì)胞因子既可參與機(jī)體抗感染免疫，也能引起發(fā)熱、參與急性期反應(yīng)及感染性休克。細(xì)胞因子的受體也可以作為病毒的受體，如CXCR4或CCR5參與HIV的感染細(xì)胞因子與腫瘤 細(xì)胞因子對(duì)腫瘤的作用具有雙重性，既能殺傷腫瘤，也能促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。細(xì)胞因子與自身免疫病 某些細(xì)胞因子能促進(jìn)某些自身組織細(xì)胞表達(dá)MHC-II類抗原，從而使這些細(xì)胞具有抗原遞呈功能，可激活T

10、效應(yīng)細(xì)胞導(dǎo)致自身組織的損害細(xì)胞因子與超敏反應(yīng) IL-4和IFN能調(diào)節(jié)IgE的生成和FcRII的表達(dá)細(xì)胞因子與移植排斥反應(yīng) 在排斥反應(yīng)發(fā)生時(shí)，局部和全身的某些細(xì)胞因子水平升高細(xì)胞因子與其他疾病 IL-3、CSF產(chǎn)生異常 與造血功能異常的疾病有關(guān)。TNF可誘發(fā)急性肝壞死、惡液質(zhì)。細(xì)胞因子與疾病的關(guān)系細(xì)胞因子風(fēng)暴與全身炎癥反應(yīng)綜合征在嚴(yán)重感染時(shí)細(xì)胞因子的全身性釋放不受控制,血液中持續(xù)高水平促炎因子引起全身炎癥反應(yīng)綜合征，稱為細(xì)胞因子風(fēng)暴(Cytokine Storm)。此時(shí)血液中不但有大量促炎細(xì)胞因子,抗炎細(xì)胞因子也顯著增加,導(dǎo)致伴有免疫抑制的膿毒性休克和多器官系統(tǒng)衰竭(MOF)。感染誘發(fā)ARDS時(shí)

11、,病人血漿中促炎細(xì)胞因子均顯著增加,死亡病人血漿中細(xì)胞因子水平呈持續(xù)升高,而成活病人血漿中細(xì)胞因子只短暫升高。因此,血漿中細(xì)胞因子的高水平持續(xù)存在與病人的預(yù)后有關(guān)。SARS、H5N1禽流感和H7N9禽流感患者死亡，大多與細(xì)胞因子風(fēng)暴、SIRS、ARDS和MOF等免疫功能嚴(yán)重紊亂有關(guān)，可能僅有少數(shù)是病毒本身直接損傷重要組織細(xì)胞所致。細(xì)胞因子及其相關(guān)制劑的臨床應(yīng)用細(xì)胞因子：如IL-2、干擾素和G-CSF等等細(xì)胞因子及其受體的抗體：如赫賽汀細(xì)胞因子拮抗劑可溶性細(xì)胞因子受體：如可溶性IL-1R細(xì)胞因子是基因工程藥物的主要產(chǎn)品1982 年首次在美國(guó)批準(zhǔn)重組人胰島素生產(chǎn)，多年來(lái)已批準(zhǔn)了近數(shù)百種基因工程藥物

12、上市，如干擾素、白介素、胰島素、生長(zhǎng)激素、紅細(xì)胞生成素、粒細(xì)胞集落刺激因子、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、組織纖溶酶原激活劑t、鏈激酶、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子等，其中主要是細(xì)胞因子。細(xì)胞因子臨床應(yīng)用存在的問(wèn)題體內(nèi)效果遠(yuǎn)不如在體外理想體內(nèi)應(yīng)用毒性反應(yīng)相當(dāng)嚴(yán)重細(xì)胞因子的半衰期過(guò)短（以分鐘計(jì)）細(xì)胞因子可能引起的病理反應(yīng)細(xì)胞因子病理反應(yīng)拮抗劑適應(yīng)癥IL-1發(fā)熱,炎癥,休克,低血壓,-胰島細(xì)胞毒性炎癥性疾病,休克,類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎,糖尿病,白血病等IL-2發(fā)熱,滲漏綜合征,貧血,低血壓移植排斥,自身免疫病IL-3發(fā)熱,流感樣癥狀,刺激肥大細(xì)胞和嗜鹼性粒細(xì)胞,刺激白血病細(xì)胞IL-4發(fā)熱,促進(jìn)IgE產(chǎn)生,I型變態(tài)

13、反應(yīng)哮喘等I型變態(tài)反應(yīng)IL-6發(fā)熱,炎癥,刺激骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤,炎癥性疾病IL-8炎癥炎癥性疾病IL-9哮喘哮喘GM-CSF發(fā)熱, 流感樣癥狀, 刺激白血病細(xì)胞白血病TNF發(fā)熱,炎癥,惡液質(zhì),休克休克, 炎癥性疾病,惡液質(zhì),類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎IFN發(fā)熱, 流感樣癥狀,炎癥炎癥性疾病TPO骨髓纖維化，微血栓形成EGF刺激某些腫瘤細(xì)胞增殖腫瘤bFGF刺激某些腫瘤增殖、轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞因子療法可以改進(jìn)的方面細(xì)胞因子的局部應(yīng)用誘導(dǎo)機(jī)體持續(xù)產(chǎn)生內(nèi)源性細(xì)胞因子細(xì)胞因子導(dǎo)向療法改進(jìn)細(xì)胞因子在體內(nèi)的應(yīng)用方案 聯(lián)合應(yīng)用優(yōu)于單獨(dú)用細(xì)胞因子基因療法抗VEGF單抗貝伐珠單抗是抗VEGF的人源化單抗，主要通過(guò)中和VEGF來(lái)阻斷其

14、與內(nèi)皮細(xì)胞上的受體結(jié)合，使得腫瘤細(xì)胞不能得到養(yǎng)分和氧，起到治療腫瘤的作用。貝伐珠單抗阿伐斯汀(Avastin)，還可用于老年性黃斑變性的治療抗腫瘤壞死因子抗體抗腫瘤壞死因子單抗：用于治療克隆病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、頑固性銀屑病、潰瘍性結(jié)腸炎、酒精性肝病和強(qiáng)直性脊柱炎等等。可分為三種： 英夫利昔單抗 (infliximAb，嵌合單抗，類克) 阿達(dá)木單抗(adalimumab，人工合成) certolizumab pegol（人工合成）抗EGF受體單抗曲妥珠單抗（赫賽汀）為一種針對(duì)HER-2/neu的重組人源化IgG單克隆抗體，能特異性識(shí)別Her-2調(diào)控的細(xì)胞表面蛋白HER-2，使其通過(guò)內(nèi)吞噬作用離開胞

15、膜進(jìn)入核體內(nèi)，抑制其介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)，從而起到治療腫瘤的作用。曲妥珠單抗用于治療輔助化療后的HER-2陽(yáng)性乳腺癌患者，可明顯延長(zhǎng)患者的無(wú)病生存期細(xì)胞因子受體拮抗劑/Fc段融合蛋白an interleukin 1 (IL1) antagonist (anakinra)單抗藥物的不良反應(yīng)曲妥珠單抗過(guò)敏性休克、心臟毒性、精神癥狀阿倫珠單抗低血壓、寒顫、發(fā)熱、惡心、嘔吐、氣短、支氣管痙攣、皮疹、疲乏、呼吸困難、頭痛、腹瀉、感染等。貝伐珠單抗栓塞性疾病、胃穿孔、高血壓、疲勞、白細(xì)胞數(shù)量異常、卵巢衰竭、下頜骨壞死和眼內(nèi)炎等英夫利昔單抗結(jié)核、李斯特菌病、球霉菌病感染的風(fēng)險(xiǎn)增加了27倍。在活動(dòng)性結(jié)核患者停止英夫

16、利西單抗治療時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)核病的反常反應(yīng),即免疫重建炎性綜合征。其臨床表現(xiàn)有發(fā)熱加重、肺部滲出、低氧、淋巴結(jié)腫大和出現(xiàn)顱內(nèi)結(jié)核感染的表現(xiàn)教學(xué)案例-5李夢(mèng)南上初中就開始腿疼，有的醫(yī)生說(shuō)是長(zhǎng)身體的時(shí)候，沒(méi)事兒；也有醫(yī)生說(shuō)是風(fēng)濕給開了膏藥，始終沒(méi)有確診。2010年的時(shí)候，李夢(mèng)南下炕都很困難，上廁所也蹲不下去了。那一年的9月份，祖孫第一次到哈爾濱看病，風(fēng)濕科主任Z大夫的專家號(hào)，Z大夫沒(méi)看片子就排除了風(fēng)濕因素，骨科給出的結(jié)論是雙腿滑膜炎。李夢(mèng)南在哈醫(yī)大醫(yī)院打了一個(gè)封閉針，拿了一些口服藥，回到家里，又繼續(xù)在家附近農(nóng)墾管理局的醫(yī)院打了6次封閉針。打完后，李夢(mèng)南并沒(méi)有好轉(zhuǎn)，走路一瘸一拐的。2011年4月，他們

17、再次到哈醫(yī)大骨科住院檢查。查了4天，確診是強(qiáng)直性脊柱炎，Z大夫也確認(rèn)了這個(gè)結(jié)果，轉(zhuǎn)到風(fēng)濕免疫科治療，并采用“類克”（英夫利昔單抗）治療，費(fèi)用為3個(gè)療程3.9萬(wàn)元?！邦惪恕钡男Ч芎?，第一次打完，李夢(mèng)南的腿就不疼了。不過(guò)，醫(yī)生推薦藥物的時(shí)候，沒(méi)有跟他解釋藥物的禁忌和副作用。教學(xué)案例-5 隔了兩周，李夢(mèng)南第三次到哈爾濱看病。他到了哈爾濱就開始發(fā)高燒，連續(xù)燒了8天都在38攝氏度到41攝氏度，在哈醫(yī)大診斷的結(jié)果是肺結(jié)核，結(jié)核性胸膜炎和肺積水。醫(yī)生說(shuō)，必須先治好肺結(jié)核，才可以繼續(xù)用“類克”。因?yàn)椴荒軋?bào)銷李夢(mèng)南只好先回扎蘭屯進(jìn)行抗癆治療。治療3個(gè)月后，他再次回哈爾濱治療強(qiáng)直性脊柱炎，醫(yī)生說(shuō)，類克風(fēng)險(xiǎn)太大了，還是回家吃3個(gè)月口服藥之后再說(shuō)。兩天后，李夢(mèng)南的肺結(jié)核復(fù)發(fā)。這一次，長(zhǎng)期的病痛讓他變得暴躁，半夜里起來(lái)踢墻和大喊。2011年12月，李夢(mèng)南第五次到哈爾濱看病，做了肺CT和化驗(yàn)，結(jié)論是