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干扰素的基本知识及发展前景研究概况（进展）作者： 皮力通讯地址：西南大学荣昌校区2010级动医3班， 重庆 荣昌 402460摘要： 干扰素是由干扰素诱生剂诱导生物细胞后所产生的一类高活性多功能的糖蛋白，由Isaacs和Lindenmann等于1957年利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感病毒干扰现象时发现。干扰素自被发现以来，由于其广谱抗病毒、抗肿瘤活性及其强大的免疫调节作用而受到研究者们的重视。在其基因结构、作用机理以及体外重组表达等方面都取得了巨大突破。干扰素在某些病毒性疾病的临床治疗方面显示了巨大的潜力，本文综述了干扰素的种类、基本特性、应用现状及其发展前景。关键词：干扰素的前景；、提取技术。前言： 干扰素是由干扰素诱生剂诱导生物细胞后所产生的一类高活性多功能的糖蛋白，具有广谱的抗病毒，抗细胞分裂免疫调节等多种生物活性。它是一种重要的抗病毒、抗肿瘤治疗药物。自发现以来已经过去了六十多年，由于其广谱抗病毒、抗肿瘤活性及其强大的免疫调节作用而受到研究者们的重视。在医学方面干扰素有着非常重要的作用。就此，我想尝试通过我们自己的双手把它提取出来。正文：1、 干扰素的发现20世纪30年代，人们发现机体感染某一病毒后，会对另一种抗原性毫无关系的病毒产生干扰现象。但直到1957年，Isaaes和Lindenmann利用鸡胚绒毛尿囊膜研究流感干扰现象时才了解到病毒感染的细胞能产生一种因子作用其它细胞干扰病毒感染的复制，因而命名为干扰素。目前，已知干扰素是一类高活性多功能的糖蛋白。根据对干扰素基因核酸序列分析结果表明，它于5亿10亿年前即于生物细胞中存在。是生物体内一类古老的保护因子 自它被发现以来，大量的临床研究表明，干扰素对抗病毒性疾病和恶性肿瘤以及增强机体免疫调节能力有明显效果。而且，随着分子生物学及DNA重组技术的迅速发展，已经应用基因工程技术为人类抗肿瘤、抗病毒生产出大量高效的干扰素。2、 干扰素的相关知识2.1 干扰素的产生及其分类干扰素是诱生蛋白，正常细胞一般不自发产生干扰素，只存在合成干扰素的潜能，干扰素的基因处于被抑制的静止状态。在诱发剂存在的条件下，干扰素基因失去抑制而获得表达。干扰素的细胞来源因动物种类、细胞类型、诱生剂的性质和诱生条件而异，可分为来自白细胞的IFN一 ，来自纤维母细胞的IFNB和来自淋巴细胞的IFN 。其中，耐酸的IFN-c和IFNB又合称为I型干扰素；对酸敏感的IFN一 称为型干扰素或免疫干扰素。而由病毒、微生物及其产物诱导产生的I型干扰素主要参与抗病毒、抗肿瘤，如诱导合成抗病毒蛋白、25腺酸合成酶；由淋巴细胞受有丝分裂原或特异抗原刺激原产生的型干扰素主要参与诱导MHC类抗原的表达和免疫调节效应，但其抗病毒作用比I型干扰素弱。2.2 干扰素的基本特性干扰素是一种糖蛋白，分子量2万10万，不能通过普通透析膜，可通过滤菌器，干扰素比病毒粒小，沉淀病毒的离心力不能沉降干扰素 。干扰素在温度稳定方面，一般5630min不被灭活，一20 可长期保存。在PH稳定性方面，I型干扰素耐酸，在PH20PH100中很稳定。型干扰素对PH 20不稳定，在56下30 min被破坏。干扰素一般由150-160个氨基酸组成，含17种以上的氨基酸，其中的天冬氨酸、谷氨酸和亮氨酸含量较高，不含核酸，所以不被DNA酶或RNA酶破坏，但易被胰蛋白酶、乙醚、氯仿、酮基等破坏。干扰素具有广谱性，即干扰素作用于机体有机组织细胞后，可使其获得抗多种病毒和微生物的能力。但干扰素仅作用于异常细胞，对正常细胞的作用很小，也就是说，干扰素对一个体细胞来说又有严格的选择性，而且有相对的种属特异性，即由某一种生物细胞产生的干扰素只作用于同种生物细胞，使其获得保护力。对其他种生物细胞则无作用，因而其应用受到限制。2.3干扰素的生物学活性干扰素在1957年被发现时，以为其抗病毒活性为唯一特性。随后研究发现干扰素除具有抗病毒繁殖作用外，还有一系列其他生物活性。研究还表明，干扰素的生物学活性的发挥有赖于诱导的多种效应蛋白质的合成。干扰素并不直接作为反式作用因子对其效应分子的基因组进行调控，而是通过受体介导的信号转导系统引发一系列特定的生化反应最终达到效应分子的表达目的。而且，干扰素具有很强的活性，其活性呈多样性。2.3.1抗病毒作用IFN 、IFNB、IFN 均有抗病毒作用 一。动物试验证明，抗病毒活性远较I型低， 和IFNp能相互加强抗病毒作用。干扰素抗病毒具有广谱性，但它对细胞抗病毒作用是间接的，而且是非特异性的。当干扰素与细胞表面的干扰素受体结合后，可诱导细胞内产生有酶活性的抗病毒蛋白(AndviralProtein，AVP)。已知的AVP至少有三种：蛋白激酶，磷酸二脂酶和25腺酸合成酶，前两种能破坏细胞核糖体转译病毒蛋白质，后一种酶能降解mRNA，有的AVP还能抑制转录酶，阻止mRNA的形成，还有的能抑制病毒DNA和RNA的合成。因此，可以说干扰素是通过AV-P间接地抑制病毒复制而达到抗病毒作用的2.3.2抗肿瘤作用干扰素抗肿瘤主要表现在：第一，抑制肿瘤的增殖，但需连续使用干扰素，才能显示抑瘤效果；第二，抑制肿瘤细胞增生，其作用随肿瘤细胞的增加而增强；第三，干扰素能改变瘤细胞表面的性能，诱发新的抗原，从而易被免疫监视细胞识别并加以排斥；第四，通过免疫调节，增强机体抗肿瘤能力 。因此，干扰素的抗肿瘤作用主要是通过促进机体免疫功能，提高巨噬细胞、NK细胞和细胞毒性T琳巴细胞(CTL)的杀伤水平而达到目的。2.3.3免疫调节作用干扰素可增加tsG的Fc受体表达，从而有利于巨噬细胞对抗原的吞噬，K细胞、NK细胞对靶细胞的杀伤以及T、B淋巴细胞的激活，增强机体免疫应答能力 。I型干扰素可增加MHC-1分子的表达，从而增强了细胞毒性T细胞对这类靶细胞的杀伤效应，同时增加NK细胞裂解潜能，使机体有效地抗病毒感染和抗肿瘤免疫。 可增加细胞表面MI-IC-II类分子的表达，调节巨噬细胞、T细胞、B细胞之间的关系，增强免疫应答能力2.4干扰素的临床应用自干扰素被发现以来，人们即对其临床应用寄托以极大希望，特别是干扰素除能诱生抗病毒抵抗力以外，尚能调节免疫应答和增强抗肿瘤活力，涉及范围很广，与临床各科几乎都有一定的关系。而且随着基因工程的发展，人类采用基因操作方法可生产出大量高效价的重组干扰素基因工程产品。而且经过临床应用治疗表明，用干扰素治疗一般无严重副反应。因此， 目前已有40多个国家批准生产使用重组干扰素制剂，治疗多种疾病 但主要用于l临床肿瘤、病毒性感染等治疗，如慢性乙型肝炎、丙型肝炎、血细胞白血病、病毒性角膜炎等，并取得了很好的效果。在干扰素研究中，不论在理论和实践上均有许多问题有待进一步探讨。当前看来，从多个角度对干扰素的结构进行改造，以赋予其新的功能以及大量生产高质量的干扰素制剂可能是最重要的两大问题。不同干扰素的组织亲和性和生物学作用亦有待了解。干扰素的提纯和测定方法尚不够稳定和简化。这些问题的解决，将有助于干扰素研究广泛深入地发展，也将为人类有目的地利用大自然展示新的希望。2.5干扰素的分类干扰素分为3大类即a、。临床常用的干扰素有：派罗欣(聚乙二醇干扰素a一2a注射液)，运德素(重组a、Ib注射液)；赛诺金(基因干扰素aIb注射液)；安福隆(重组人干扰素a一2b注射液)；芙特龙(重组人干扰素a一2b注射液)；丽珠因德福(重组人干扰素r)，以及其他剂型干扰素尤靖安(重组人干扰素a一2b凝胶)；滴宁(重组人干扰素a一1b滴眼液)3、 干扰素在治疗人疾病中的应用由于干扰素具有较强的抗病毒、抗肿瘤和参与免疫调节作用，因此干扰素在人类临床医学中得到了广泛应用。临床证明，IFN类药物中，IFNu2a和IFNu2b的再次给药可提高疗效，正在进行治疗慢性非活动性肝炎、亚急性硬化症脑炎、人T细胞白血病病毒骨髓症等适应症的研究。IFN一 可激活Thl细胞以促进细胞免疫功能，针对免疫原性弱的癌细胞可激活细胞免疫应答。针对癌症、艾滋病、丙型肝炎抗感染治疗药的开发1 ，IFN一 的研究有可能使其成为治疗慢性风湿性关节炎、慢性肉芽肿的药物，也有可能成为对现有抗癌药无效的肿瘤的治疗药物。利用IFN一 对细胞因子网络所发挥的重要作用，即通过抑制IL-24而降低IgE的产生，IFN一 也可能成为全新的抗过敏药1 。由于干扰素可以降低SARS病毒在肺部的含量，干扰SARS病毒的增殖，也可用于SARS的治疗。此外，干扰素还应用于生殖道衣原体感染、浅表膀胱癌、尖锐湿疣、皮肤病、血液系统疾病、艾滋病相关综合征等的治疗。世界上已有许多国家批准生产使用重组干扰素制剂，用于治疗多种疾病。经过临床应用治疗表明，用干扰素治疗，一般无严重副反应，少数病例可有发热、疲劳不适、食欲不佳、白细胞减少以及血压波动等症状，但停药后会很快消失。4、4、 干扰素在治疗动物疾病中的应用干扰素是一种非特异性广谱抗病毒生物制剂，可用于治疗许多病毒性疾病。弓形虫是世界范围内分布的人兽共患寄生虫，其免疫机理以细胞介导免疫为主。IFN一 是细胞介导免疫的重要免疫分子，不论是外源性IFN一 ，还是内源性的IFN一 ，都表现了强大的抗虫效应1 。诸多的试验证实外源性IFN一 具有强大的抗感染效应，内源性IFN一 在阻止弓形虫增殖，促使休眠状态弓形虫包囊形成，防止包囊的活化等方面具有重要的作用。由于动物种类不同，机体内组织细胞不同，IFN一 的这种针对不同细胞进行不同方式调节，正是它免疫调节中独特性的表现。然而，IFN一 仅是机体对弓形虫的免疫调节中复杂网络系统的一个重要成分，各种细胞因子之间的相互协同，相互制约是免疫调节的基本操作方式，这种调节促成了机体最佳的免疫状态，同时防止机体自身免疫病理性损伤。所以对细胞因子网络的调节研究，有助于全面揭示弓形虫免疫的机理。另外，杨国师等1。研究发现用猪白细胞干扰素预防注射，能大大降低乳猪发病率，而且以7日龄乳猪开始进行预防注射效果最佳。郑永波等】 用猪白细胞干扰素进行临床试验，试验结果表明如果直接用于扰素进行治疗，能提高对患病动物的治愈率，若用干扰素配合抗生素及抗病毒药物对患病动物进行治疗，更能显著提高对患病动物的治愈率。张泉军等1。通过试验和临床扩大试验发现，猪白细胞干扰素对哺乳仔猪和断奶仔猪某些病毒性腹泻、细菌性腹泻或病毒、细菌混合感染引发的腹泻，均有良好的预防和治疗作用。近年来，还发现干扰素具有较好的佐剂功能。IFNaJ3可显著增强小鼠对鸡7球蛋白的抗体反应，经IFNa邝处理过的小鼠，其产生的对鸡7球蛋白的IgG产量提高，使抗体产生和免疫记忆时间增长 。此外，可以采用药物控释技术将干扰素制作成胶囊或者纳米粒子，与适宜载体结合，作为保健型饲料药物添加剂使用。水疱性口炎病毒、牛呼吸道合胞病毒、副流感病毒3型均属RNA病毒，它们对重组牛IFN一 有较高的敏感性。随着DNA 重组技术的出现，大量生产IFN一7已成为可能，从而大大增加了降低利用IFN治疗病毒性传染病的成本的可能性。重组牛IFN一7在治疗RNA病毒引起的传染病方面具有广阔的前景。5、 干扰素制品国内市场的现状与发展分析干扰素作为我国第一个产业化的基因工程药物具有抗病毒、抗肿瘤及免疫调节功能应用范围十分广泛，但由于价格昂贵严重抑制r干扰素的市场需求使得其有效需求和有效供给在低水平L保持均衡。随着企业生产规模的扩大，竞争者的加入，药品流通体制改革的深八及加人WIN)的影响干扰素市场格局将面临重新洗牌最终由几家太规模的生产企业所领导，更成熟更规范。干扰索制品正朝着低价格，多剂型方向发展，需求量将继续增大，成为普通百姓抗病毒的“青霉素”。干扰素interferonINF)是一类具有高活性、多功能的诱生蛋白具有广泛抗病毒、抗肿瘤及免疫调节功能，是人体防御系统的重要组成部分。其广阔的应用前景，使世界各国竞相开展基因工程干扰素的研究，促进其产业化。美国FDA在1986年批准Roeh公司的基因工程一2a干扰素和Sehering公司的基因工程d一2b干扰素上市，基因工程B、 干扰素分别在1990年、1993年批准上市。目前有60多个国家批准基因工程干扰素上市，成为医药生物技术产品业的重要产品。1992年，我国第一个基因工程药物nIb干扰素获得国家一类新药证书；目前国内已有20多家企业生产不同类型的n干扰素，干扰素已成为国内基因工程药物的重要成的研发者和投资者对其价值的夸大，继而是社会舆论和投资界对该技术的过分炒作，在这个领域出现大量泡沫时，或者当社会发现这个技术并没有像开始宣传的那样价值那么大，这时社会舆论和投资界义会开始对该技术冷落造成与技术的实际价值偏离。随着时间的推移社会将客观评价该技术对社会生活的影响，从而真正理性地接受它，形成了技术实际价值的回归。厢络技术如此，生物技术亦然。以基因芯片为例，该技术从1997年问世以来曾被认为是万能芯片可以用于疾病的诊断和新药的筛选从而被投资界猛炒了一番，但是近年来由于该技术并不成熟，出现假阳性几率过高、低密度基因芯片利用度不高等原因使投资界对该项目的价值产生怀疑，目前对这一领域的投资有渐缓的倾向。但基因芯片确实是里程碑式的创造这一领域的投资应该以长线为主，其技术的前景和不成熟性恰恰给技术和资本以广阔的想象空问。干扰素是公认比较有效的治疗慢性已肝，丙肝的首选药特我国是肝炎高发区，乙型肝炎病毒携带者约占人口总数的10，年治疗乙型肝炎患者的医疗费用已达300-500亿元：在我国1.2亿乙肝病毒携带者、2千万乙肝病人和1000万肿瘤病人中，用得起干扰素的只有1，干扰素潜在的社会经济