分子生物学论文.doc

干扰素研究进展摘要：干扰素（IFN）是一种广谱抗病毒剂，并不直接杀伤或抑制病毒，而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制乙肝病毒的复制；同时还可增强自然杀伤细胞（NK细胞）、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力，从而起到免疫调节作用，并增强抗病毒能力干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质（主要是糖蛋白）。本文综述了干扰素的作用机理，分类，适应性与不良反应，并提出了未来的展望。关键字：干扰素 乙型肝炎病毒 前景Abstract: Interferon (IFN) is a broad-spectrum disease-resistant poison, not directly killing or inhibiting the virus, which mainly through the cell surface receptor,s action makes cells produce antivirus protein. Thus inhibiting hepatitis b virus replication, still can increase natural killer cells (NK cells) at the same time and macrophages and T lymphocyte vigor, which has immuned adjustment function, and enhanced antiviral capacity. Interferon is a group which has a variety of functions of active protein (mainly glycoprotein). This paper reviewed the mechanism of action, and classification of interferon, adaptability and adversing reactions, and puts forward the future . Key word: Interferon; hepatitis b virus; prospect.干扰素的发现及概要：1957年，英国病毒生物学家Alick Isaacs和瑞士研究人员Jean Lindenmann，在利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感干扰现象时了解到，病毒感染的细胞能产生一种因子，后者作用于其他细胞，干扰病毒的复制，故将其命名为干扰素。19661971年，Friedman发现了干扰素的抗病毒机制1，引起了人们对干扰素抗病毒作用的关注，而后，干扰素的免疫调控及抗病毒作用、抗增殖作用以及抗肿瘤作用逐渐被人们认识。1976年Greenberg等首先报道用人白细胞干扰素治疗4例慢性活动性乙肝，治疗后有2例HBeAg消失。但是由于人白细胞干扰素原材料来源有限，价格昂贵，因此未能大量应用于临床。1980-1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，从每1升细胞培养物中可以得到20-40毫升干扰素。从1987年开始，用基因工程方法生产的干扰素进入了工业化生产，并且大量投放市场。70年代中期人们发现慢性乙型肝炎患者自身产生干扰素的能力低下，在应用外源性干扰素后，不仅产生了上述抗病毒作用，同时可以增加肝细胞膜上人白细胞组织相容性抗原的密度，促进T细胞溶解感染性肝细胞的效能。成人注射（25） X 106单位干扰素后，3小时血清中干扰素活性开始测出，6小时达高位，48小时基本消失。目前可供临床选用的干扰素种类很多。例如国产重组 IFN1型和IFN2型2，进口的干扰能（IFN2b）、罗扰素（ IFN2a）、惠福仁（类淋巴母细胞干扰素）及组合干扰素等等。各种亚型的干扰素-（含1或2或2a或2b）疗效近似；干扰素-（IFN）也有相似效果，但它在肌肉组织中易被灭活。干扰素-3制剂进入血液后，稳定性差，确切疗效尚在观察中，但可作为干扰素- 的替代制剂。当前国内对干扰素-4、5各亚型制剂的活用较佳剂量为（35）X106单位日，连续用1 周后改为隔日或每周3次，肌内注射，疗程36月。20世纪80年代初：瑞士科学家和美国科学家几乎同时成功研究出第一代基因工程IFN。1981年初：Pestka等合成并纯化了IFN -2a,并得到FDA批准进入临床试验。20世纪80年代中期：第一个基因工程IFN -2a研制成功并上市后,才被较为广泛地应用于临床。20世纪80年代中期：第二代基因工程IFN -2b问世,其分子结构与人IFN几乎一致,于1986年被FDA批准用于治疗慢性乙型肝炎。与此同时,我国侯云德等学者也在研究基因工程IFN的制备。20世纪70年代：干扰素的聚乙二醇化技术被提出,旨在既可延长干扰素的半衰期又可保持其生物活性。21世纪初：聚乙二醇干扰素进入治疗病毒性肝炎的临床试验。2005年：聚乙二醇干扰素-2a通过美国FDA批准,正式用于乙肝治疗。 1什么叫干扰素（IFN）干扰素( interferon, IFN ) 6是动物细胞在诱生剂的刺激作用下产生的一种多功能高活性蛋白类细胞因子, 具有广谱的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用。1957年发现干扰素以来，已知晓干扰素是真核细胞对各种刺激作出反应而自然形成的一组复杂的蛋白质。更为详细的说法则是：干扰素6是由病毒和其他种类的干扰素诱导剂，刺激网状内皮系统（人体免疫系统的一种）、巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞所产生的一种糖蛋白。这种蛋白具有多种生物活性，包括抗增殖、免疫调节、抗病毒和诱导分化作用。干扰素的相对分子质量小，对热稳定，4可保存很长时间，-20可长期保存其活性，56则被破坏，pH（酸碱度）210范围内干扰素不被破坏。人体自然就能产生干扰素，经一定的制剂加工过程也能制造成药物-干扰素制剂。 2干扰素的作用机制3干扰素不能直接灭活病毒，而是通过诱导细胞合成抗病毒蛋白（AVP）发挥效应。干扰素首先作用于细胞的干扰素受体，经信号转导等一系列生物过程，激活细胞基因表达多种抗病毒蛋白，实现对病毒的抑制作用。抗病毒蛋白主要包括2-5A合成酶和蛋白激酶等。前者降解病毒mRNA、后者抑制病毒多肽链的合成，使病毒复制终止。 干扰素的作用特点： 间接性：通过诱导细胞产生抗病毒蛋白等效应分子抑制病毒。 广谱性：抗病毒蛋白是一类酶类，作用无特异性。对多数病毒均有一定抑制作用。 种属特异性：一般在同种细胞中活性高，对异种细胞无活性。 发挥作用迅速：干扰素既能中断受染细胞的病毒感染又能限制病毒扩散。在感染的起始阶段，体液免疫和细胞免疫发生作用之前，干扰素发挥重要作用。 3干扰素的分类根据干扰素蛋白质的氨基酸结构、抗原性和细胞来源，可将其分为：IFN-4、IFN-3、IFN-7。IFN-属于IFN-家族，其结构和大小与其它IFN-稍有差异，但抗原性有较大的不同。现在公认IFN-和IFN-只有一个亚型，而IFN-有约二十余个亚型。自80年代以来，许多研究显示，干扰素(尤其是-干扰素及-干扰素)除具有抗病毒、免疫调节的作用外，还具有明显的抗细胞增殖作用。因此，目前干扰素已被用于治疗多种白血病。而-干扰素7对系统性红斑狼疮的治疗也已见报道。另外，多功能细胞因子干扰素8(IFN)是生物细胞受到适量的干扰素诱生剂刺激后所产生的一类微量的、具有高度生物学活性的糖蛋白,具有广谱抗病毒、抗肿瘤、免疫调节及影响细胞分化等生物活性。与之相对应,抗IFN的单克隆抗体8、9McAb作为一种重要的研究、检测IFN的手段,已被广泛应用于免疫机制研究、免疫功能检测、纯化IFN等领域。4临床上常用的干扰素有哪些制剂4.1 自然干扰素2人体淋巴母细胞样多亚型天然干扰素（IFN-N1），葛兰素威康公司（英国）生产，商品名为惠福仁。 人体白细胞重组干扰素IFN1b：世界上第一个采用中国人干扰素基因克隆和表达的IFN1b型干扰素，商品名为赛若金，深圳科兴生物制品有限公司生产，有300万U/支和500万U/支两种剂量，为粉剂。IFN-2a：罗氏公司（瑞士）生产的罗扰素，有300万U/支和450万U/支两种剂量，粉剂和水剂两种剂型；沈阳三生公司生产的因特芬，每支300万U；辽宁卫星生物研究所生产的迪恩安，每支300万U和500万U两种剂型，均为粉剂，但备有专用溶解液。IFN2b：先灵葆雅（美国）公司生产的干扰能300万U/支和500万U/支，均为粉剂；天津华立达公司生产的安福隆，300万U/支，粉剂；安徽安科公司生产的安达芬，100万U/支。300万U/支、500万U/支粉剂。 4.2 复合干扰素2安进公司（美国）生产的复合干扰素C-IFN，商品名为干复津。其为针对治疗目的而设计的一种非人体能自然产生的生物合成干扰素。干复津的特异活性被定位每毫克蛋白质功能单位，在体外已证实其活性至少比2a或2b干扰素高出5倍，干复津所用的微克是质量测量单位，而其他干扰素所用的国际单位出）是活性测量单位。干复津有9g、15g两种剂量的剂型。其9g的疗效与300万U的IFN-2b相似。 5干扰素适应症干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。由于几乎能抵抗所有病毒引起的感染，如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染，因此它是一种抗病毒的特效药。此外，干扰素对治疗乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌症和某些白血病也有一定疗效。虽然目前治疗慢性乙型肝炎或慢性丙型肝炎的常用药物是干扰素，普通的干扰素需要每隔一天注射一次，很不方便，而且体内的干扰素清除干净后，体内病毒又重新复制，针对这种情况美国灵葆雅公司研究出一种长效干扰素。长效干扰素10弥补了普通干扰素的缺点，普通干扰素需要每隔一天注射的原因是因为大量干扰素由于分子太小，通过肾脏漏了出去，另外是被免疫系统清除，而聚乙二醇是一种惰性、易溶于水的物质，普通干扰素通过它的“改造”后，分子就会变大，很少通过肾脏漏出，从而达到了延长在体内的时间的目的。经过普通干扰素的半衰期只有4个小时，而通过聚乙二醇化的干扰素11、12达到40个小时，所以，聚乙二醇干扰素又叫长效干扰素。长效干扰素的特点 ：半寿期长，可以在血液内达到血药稳态浓度，形成对病毒的持久抑制作用 ；只需一周给药一次，减少痛苦，方便用药，提高了患者的依从性 ；于普通-干扰素相比，毒副作用没有增加 ；治疗慢性乙型肝炎1的持久应答效果比普通-干扰素提高了10%左右；临床研究还证明对普通-干扰素治疗无效的患者可以获得疗效。6干扰素有哪些不良反应6.1发热：治疗第一针常出现高热现象,以后逐渐减轻或消失;6.2感冒样综合征：多在注射后24个小时出现。有发热、寒战、乏力、肝区痛、背痛和消化系统症状，如恶心、食欲不振、腹泻及呕吐。治疗23次后逐渐减轻。对感冒样综合征可于注射后2小时，给扑热息痛等解热镇痛剂，对症处理，不必停药；或将注射时间安排在晚上;6.3骨髓抑制：出现白细胞及血小板减少，一般停药后可自行恢复。治疗过程中白细胞及血小板持续下降，要严密观察血象变化。当白细胞计数3.0109/L或中性粒细胞计数1.5109/L，或血小板计数40109/L时，需停药，并严密观察，对症治疗，注意出血倾向。血象恢复后可重新恢复治疗,但需密切观察;6.4神经系统症状：如失眠、焦虑、抑郁、兴奋、易怒、精神病,出现抑郁及精神病症状应停药;6.5少见的副反应有：如癫痫、肾病综合征、间质性肺炎和心律失常等,出现这些疾病和症状时，应停药观察;6.6诱发自身免疫性疾病：如甲状腺炎、血小板减少性紫癜、溶血性贫血、风湿性关节炎、红斑狼疮样综合征7、血管炎综合征和型糖尿病等，停药可减轻。由灭活的或活的病毒作用于易感细胞后，由易感细胞基因组编码而产生的一组抗病毒物质。除病毒以外，细菌、真菌、原虫、立克次氏体、植物血凝素以及某些人工合成的核苷酸多聚物（如聚肌胞）等都能刺激机体产生干扰素。凡能刺激机体产生干扰素的物质统称为干扰素诱生剂。干扰素的主要成分是糖蛋白，按其抗原性不同可分为、和三种主要类型。其活性及抗原性皆取决于分子中的蛋白质，而与其糖基无关。脊椎动物细胞是产生干扰素的主要细胞，但无脊椎动物（甲壳类及昆虫）及植物细胞（如丁香等）亦发现有干扰素类似物。干扰素对细胞表面的干扰素受体有高度亲和力，它与受体的相互作用可激发细胞合成新的mRNA，产生多种效应蛋白，发挥抗病毒、抗种瘤及免疫调节11等作用。干扰素不具有特异性，即由一种病毒所诱发产生的干扰素，能抗御多种病毒甚至其他的胞内寄生的病原生物的能力。动物实验证明，干扰素能抑制多种致癌性DNA病毒和RNA病毒，从而抑制病毒诱发的肿瘤生长。干扰素制剂可用以治疗某些病毒性感染（如慢性乙型肝炎4、带状疱疹等），以及治疗多种肿瘤（如骨肉瘤、白血病11、多发性骨髓瘤等）。初期用于病毒性疾病，继而扩大到恶性肿瘤的治疗。7干扰素对人体的毒副反应15干扰素在对疾病起治疗作用的同时也会给机体带来一定的毒副反应，尤其是在治疗肾癌、恶性黑色素瘤等恶性疾病时，由于用药剂量高，毒副反应相对较明显，这些副作用可能会导致患者的生活质量有所下降，严重时甚至会使医生和患者不得不调整最初的治疗方案。应用干扰素3至6小时后，许多患者会出现发热、寒战等症状，部分人还可能出现头痛、肌肉痛和全身倦怠感。只要坚持干扰素的治疗，这些症状会逐步减轻以至可耐受。但是如果中断治疗即使仅几天，这些原本已经耐受的症状又会出现。这些症状可以通过大量饮水和服用对乙酰氨基酚来缓解。随着干扰素用量的不断累积，超过70%的患者会出现乏力症状，超过40%的患者会产生食欲减退。目前尚没有药物对这种慢性症状有效，但这些乏力等慢性症状可以通过适量运动、足量营养摄入、足量饮水和引导患者参与社会活动来缓解。干扰素对患者的神经系统、内分泌系统和精神系统也有副作用。对中枢神经系统的副作用表现为昏睡和意识障碍，在外周神经系统表现为肢体麻痹和刺痛感。不仅如此，干扰素还会影响下丘脑-垂体轴的许多激素,刺激激素的分泌，使得肾上腺皮质激素过量释放和男性激素的分泌不足，甚至可以引起男性性功能障碍。上述症状有些可以逐步自行缓解，有些则仅需要对症处理。部分患者还会出现甲状腺功能异常。干扰素对患者精神系统也会产生影响。近10%的接受干扰素治疗的患者会出现抑郁症甚至严重的自杀倾向。治疗的关键在于早期发现患者的精神改变和抑郁倾向，及早就医。在最初用药几天后患者就可能出现肝功能损害和中性粒细胞的减少。这两个副作用和干扰素的应用剂量相关。对较大剂量应用干扰素的患者，应该每周复查一次肝功和血象。如果患者出现度肝功能损害(指转氨酶大于正常高限510倍)或度中性粒细胞减少(指中性粒细胞在0.50.9109/L)则需要立即调整干扰素用量。首先要暂停干扰素的使用，停止干扰素使用后肝功能和血象均可以自行缓慢恢复。对出现肝功能损害的患者，待肝功能恢复到正常高限以下时就可以再次应用干扰素治疗。再次用量为初始量的30%50%，同时继续每周监测肝功，肝功稳定后可每月或每两月复查一次。对于出现中性粒细胞减少的患者，治疗方法也基本相同，待中性粒细胞升至1.51.9109/L可再应用初始量的30%50%的干扰素治疗，同时继续至少每周监测血象，稳定后可每月或每两月复查一次。另外，在用干扰素治疗的同时，还必须承受着干扰素所带来的副作用。如脱发、发烧、腹痛、贫血等。因而相对于副作用大的干扰素来说，没有副作用，转阴率高的中药更适合乙肝患者进行调理。8.展望与发展目前所用的干扰素，不论是纯化的天然干扰素，还是以DNA重组技术产生的干扰素或者说聚乙二醇化的长效干扰素，均有许多毒性，临床使用时常可造成白细胞减少、贫血、头痛、发热、肝功能异常、中枢神经系统中毒等，只是后者长效干扰素具有缓释作用，即在同等时间内减少了干扰素的用量而已。临床应用的干扰素诱生剂，如聚肌胞，毒性较大，而且价格昂贵，此外，人血清中存在破坏聚肌胞的核糖核酸酶，故难以在临床推广应用。诸如此类一系列问题亟待解决，因而其研究的价值较高，如借助于基因工程技术的单克隆抗体抗肿瘤药研究和应用等。而且研究14也发现中草药的肝损害明显低于西药引起的肝损害，且肝损害的发生时间也晚于西药。中药的有效性已有不少报道16，这对于中草药的开发有积极重要的作用，但是中药作为复合物是如何多靶点地、多途径地发挥作用以及其中的干扰素与其他作用成分之间的关系，还需要继续深入研究。参考文献：1刘汉屈，秦波.干扰素治疗慢性乙型肝炎的分子机制研究进展J.世界华人消化杂志,2009,17(18):1803-1808.2张华金，李娜，杜学志.干扰素的剂型及临床应用J.华西药学杂志,2004,19(1):53-55.3刘凤君,唐红.干扰素直接抗乙型肝炎病毒作用机制研究的现状J.生物医学工