干扰素γ生物学功能及其应用的研究进展

干扰素干扰素 生物学功能及其应用的研究进展生物学功能及其应用的研究进展 摘要 干扰素 Interferon gamma IFN 是体内重要的细胞因子 能够通过调 控免疫相关基因的转录协调机体的免疫反应 本文对 IFN 的生物学功能 主 要包括诱导机体的抗病毒状态 抑制细胞增殖 诱导细胞凋亡 免疫调节 及 其应用的研究进展作一综述 关键词 干扰素 生物学功能 治疗应用 Progress in Research on Biological Function and Application of Interferon TIAN Yuan DING Zhuang YUE Yu huan College of Animal Science and Veterinary Medicine Jilin Univer sity Changchun 130062 China Abstract Interferon IFN is an critical cytokine which coordinates immune response through transcriptional regulation of immunologically relevant genes This article reviews the progress in research on biological functions including induction of antiviral state inhibition of cell proliferation induction of apoptosis and immunomodulation as well as application of IFN Key words Interferon IFN Biological function Therapeutic effect 干扰素 Interferon IFN 是最先被发现的细胞因子 根据同源性及受体 特异性的不同 迄今为止 发现 3 类干扰素 型 型和 型 型 IFN 包括 IFN 包括多个亚型 IFN IFN IFN IFN 反刍动物中发现 的 IFN 以及在小鼠中发现的 等 型 IFN 只有 IFN 型 IFN 是 2003 年发现的一种新型干扰素 包括 IFN 1 IFN 2 和 IFN 3 其中 型 IFN 也被称为免疫干扰素 大量研究表明 IFN 除具有广谱抗病毒功能外 对免疫系统也起着关键的调节作用 1 具有极为重要的临床应用价值 因此 成为当今免疫学 遗传学 分子生物学等研究最为活跃的领域之一 1 IFN 的生物学功能 1 1 免疫调节功能 IFN 是体内重要的免疫调节因子 能促进 MHC 类及 类抗原的加工提 呈 能够从多方面上调细胞表面 MHC 类分子的表达 IFN 的刺激使组成型 蛋白酶体转换成免疫蛋白酶体 后者酶解的特异性使多肽能够更好地结合于 类 MHC 分子 提高 MHC 类分子中提呈给 CD8 T 细胞识别的表位的表达水平 和多样性 因此提高机体的免疫监视功能 2 IFN 通过上调 MHC 类抗原 提呈提升 CD4 T 细胞的肽特异性活性 通过上调 MHC 类抗原的提呈途径增 加细胞毒性 T 淋巴细胞 Cytotoxic T lym phocyte CTL 对病原体的敏感 性 使 CTL 更有效地将病原体清除 3 1 2 广谱抗病毒作用 IFN 主要通过与细胞表面受体的结合 诱导病毒感染细胞产生多种抗病 毒蛋白 使细胞内产生抗病毒状态而发挥抗病毒作用 其抗病毒作用是非特异 性的 在诱导效应因子表达的同时 由于 IFN 能够提高细胞表面 MHC 分子的 表达 增强免疫活性细胞对病原体的杀伤作用 从而协同促进了机体对病毒感 染细胞的杀灭 而使机体处于抗病毒状态 虽然各种类型的干扰素均能介导细 胞对病毒感染的反应 但 IFN 的免疫调节活性在协调免疫反应和确定机体长 期的抗病毒状态中发挥更为重要的作用 1 3 抑制细胞增殖 诱导细胞凋亡 IFN 能够干扰细胞周期 抑制细胞增殖 IFN 能够在转录水平诱导 p21 和 p27 p21 和 p27 能够分别抑制细胞周期调节蛋白 E CDK2 以及细胞周期 调节蛋白 D CDK4 复合体的活性 使细胞从 G1 向 S 期的转化停滞 另外 c myc 前癌基因 能够通过活化细胞周期调节蛋白 CDK 复合体 引起 S 期 所需基因的转录 以使细胞由 G1 向 S 期过渡 IFN 能够通过抑制 c myc 的表达而抑制细胞周期 IFN 对细胞生长的抑制能力比 IFN 强 4 2 IFN 的应用 2 1 人 IFN 的应用 由于 IFN 能够抑制细胞增生 促进细胞凋亡 抑制 肿瘤血管生成 具有抗病毒及免疫调节活性 还可抑制癌基因的表达 因此引 起了人们对其在治疗恶性肿瘤方面的关注 目前 已有文献报道将 IFN 用于 肝细胞癌 Hepatic cellular carcinoma HCC 切除术后和消融术后 以预防 复发 如 Nishisuchi 等 5 对 30 例行 HCC 根治性术后患者进行长达 88 周 的 IFN 治疗 结果显示 IFN 治疗可提高术后患者的累积生存率 Lin 等 6 也对行消融术后的 HCC 患者进行 IFN 治疗 结果发现 IFN 能够降 低肿瘤复发率 提高患者生存率 IFN 局部用药 还可治疗暴露性肿瘤 如 恶性黑色素瘤 恶性淋巴瘤 宫颈癌等 3 小结和展望 虽然 IFN 已用于临床一些疾病的治疗 但其疗效还存在争议 仍有一些 问题需要解决 如其对不同疾病及疾病不同阶段治疗的量效关系及作用于个体 所产生的不良反应等 同时 动物 IFN 的大规模生产和实际应用仍需进一步 研究 随着分子生物学和基因工程技术的不断发展 人们对 IFN 的认识将会 更加深入 更多其诱导的抗病毒蛋白 免疫调节基因产物将会被发现 其更多 的生物学活性及作用机理将不断被阐明 这将有利于基因工程细胞因子药物的 应用 为疾病的治疗提供更加有效多样的方法 参考文献 1 Schroder K Hertzog PJ Ravasi T et al Interf eron gamma an overview of signals mechanisms and functions J J Leukoc Biol 2004 75 2 163 189 2 Groettrup M Khan S Schwarz K et al Interferon gamma inducible exchanges of 20S proteasome active site subunits why J Biochimie 2001 83 3 4 367 372 3 Ferris RL Whiteside TL Ferrone S Immune escape associated with functional defects in antigen processing machinery in head and neck cancer J Clin Cancer Res 2006 12 13 3890 3895 4 Giroux M Schmidt M Descoteaux A IFN gamma induced MHC class II expression transactivation of class II transactivator promoter IV by IFN regulatory factor 1 is regulated by protein kinaseC J J Immunol 2003 171 8 4187 4194 5 Nishiguchi S Tamori A Kubo S et al Effect of long term postoperative interferon therapy on intrahepatic recurrence and survival rate after resection of hepatitis C virus related hepatocellular carcinoma J Intervirology 2005 48 1 71 75 6 Lin SM Lin CJ Hsu CW et al Pro