對(duì)細(xì)胞因子類藥物有點(diǎn)了解的朋友或許都聽說(shuō)過(guò)干擾素(Interferon,IFN)這個(gè)名字,現(xiàn)在它可是一種很時(shí)髦的新藥呢。據(jù)報(bào)道,作為藥物的干擾素越來(lái)越神奇了,開始還只是治愈一些流感、肝炎、水痘之類的小毛病,現(xiàn)在對(duì)付許多癌癥還有白血病都用上了干擾素,不再是小打小鬧,而是大放光彩了。不但如此,由于它的越來(lái)越現(xiàn)代的生產(chǎn)方式,基因工程干擾素也已上市多年了。 下面我們就來(lái)一起了解下這類神奇的細(xì)胞因子: 干擾素 (IFN)是一種廣譜抗病毒劑,并不直接殺傷或抑制病毒,而主要是通過(guò)細(xì)胞表面受體作用使細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒蛋白,從而抑制病毒的復(fù)制,同時(shí)還可增強(qiáng)自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)、巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的活力,從而起到免疫調(diào)節(jié)作用,并增強(qiáng)抗病毒能力。干擾素是一組具有多種功能的活性蛋白質(zhì)(主要是糖蛋白),是一種由單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子。它們?cè)谕N細(xì)胞上具有廣譜的抗病毒、影響細(xì)胞生長(zhǎng),以及分化、調(diào)節(jié)免疫功能等多種生物活性,是目前最主要的抗病毒感染和抗腫瘤生物制品。 干擾素家族分類 1、Ⅰ型干擾素:Ⅰ型干擾素包括IFN-α與IFN-β等。由人成纖細(xì)胞產(chǎn)生的稱IFN β;IFN-α主要由單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,此外B細(xì)胞和成纖維細(xì)胞也能合成IFN-α;IFN-β主要由成纖維細(xì)胞產(chǎn)生。IFN-α/β二者結(jié)合相同受體,分布廣泛,包括單核-巨噬細(xì)胞、多形核白細(xì)胞、B細(xì)胞、T細(xì)胞、血小板、上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞等。 2、Ⅱ型干擾素:Ⅱ型干擾素即γ干擾素,主要由活化的T細(xì)胞(包括Th0、TH1細(xì)胞和幾乎所有的CD8+ T細(xì)胞)和NK細(xì)胞產(chǎn)生,是所謂的淋巴因子(LyTnPhokine)的一種。IFN-γ可以以細(xì)胞外基質(zhì)相連的形式存在,故通過(guò)旁鄰方式控制細(xì)胞生長(zhǎng),其可以分布在除成熟紅細(xì)胞以外的幾乎所有細(xì)胞表面。 在同一種類型中,根據(jù)氨基酸序列的差異,又分為若干亞型。已知IFN α有23個(gè)以上的亞型,分別以IFN-α1,IFN-α2表示。IFN β和IFN γ僅有1個(gè)以上的亞型,3種干擾素的理化及生物學(xué)性質(zhì)有明顯差異,即使IFN α的各亞型之間,其生物學(xué)作用也不盡相同。 發(fā)現(xiàn)歷程 說(shuō)起干擾素的發(fā)現(xiàn),還要追溯到80多年前。1935年,美國(guó)科學(xué)家用黃熱病毒在猴子身上做試驗(yàn)。黃熱病是一種由病毒引起的惡性病。這種人和猴子都會(huì)得的病有幾種類型。他們先用一種致命性弱的病毒感染猴子,猴子安然無(wú)恙,可是再用致病性很強(qiáng)的黃熱病毒染同一只猴子,猴子竟然沒(méi)有反應(yīng)。這一現(xiàn)象使美國(guó)科學(xué)家得到啟發(fā):前一種病毒可能產(chǎn)生了某種物質(zhì),使細(xì)胞受新病毒的進(jìn)攻時(shí)能自我防御。1937年,有人重復(fù)類似的實(shí)驗(yàn),證實(shí)給經(jīng)裂谷熱病毒感染的猴子注射黃熱病毒,猴子也沒(méi)事。反復(fù)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)讓科學(xué)家們想到,生物界的病毒也存在著奇妙的互相干擾現(xiàn)象。 1957年,英國(guó)病毒生物學(xué)家Alick Isaacs和瑞士研究人員Jean Lindenmann,在利用雞胚絨毛尿囊膜研究流感干擾現(xiàn)象時(shí)了解到,病毒感染的細(xì)胞能產(chǎn)生一種因子,后者作用于其他細(xì)胞,干擾病毒的復(fù)制,故將其命名為干擾素。 1966-1971年,F(xiàn)riedman發(fā)現(xiàn)了干擾素的抗病毒機(jī)制,引起了人們對(duì)干擾素抗病毒作用的關(guān)注,而后,干擾素的免疫調(diào)控及抗病毒作用、抗增殖作用以及抗腫瘤作用逐漸被人們認(rèn)識(shí)。 1976年Greenberg等首先報(bào)道用人白細(xì)胞干擾素治療4例慢性活動(dòng)性乙肝,治療后有2例HBeAg消失。但是由于人白細(xì)胞干擾素原材料來(lái)源有限,價(jià)格昂貴,因此未能大量應(yīng)用于臨床。 20世紀(jì)70年代中期:醫(yī)學(xué)界發(fā)現(xiàn)慢性乙型肝炎患者自身產(chǎn)生干擾素的能力低下,在應(yīng)用外源性干擾素后,不僅產(chǎn)生了上述抗病毒作用,同時(shí)可以增加肝細(xì)胞膜上人白細(xì)胞組織相容性抗原的密度,促進(jìn)T細(xì)胞溶解感染性肝細(xì)胞的效能。成人注射(2~5)×106 單位干擾素后,3小時(shí)血清中干擾素活性開始測(cè)出,6小時(shí)達(dá)高位,48小時(shí)基本消失。十余年之后,IFN開始用于治療乙型肝炎。 20世紀(jì)80年代初:瑞士科學(xué)家和美國(guó)科學(xué)家?guī)缀跬瑫r(shí)成功研究出第一代基因工程IFN α。1980-1982年,科學(xué)家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素,從每1升細(xì)胞培養(yǎng)物中可以得到20-40毫升干擾素。1981年初:Pestka等合成并純化了IFN α-2a,并得到FDA批準(zhǔn)進(jìn)入臨床試驗(yàn)。 20世紀(jì)80年代中期:第一個(gè)基因工程IFN α-2a研制成功并上市后,才被較為廣泛地應(yīng)用于臨床。第二代基因工程IFN α-2b問(wèn)世,其分子結(jié)構(gòu)與人IFN幾乎一致,于1986年被FDA批準(zhǔn)用于治療慢性乙型肝炎。與此同時(shí),中國(guó)侯云德等學(xué)者也在研究基因工程IFN的制備。從1987年開始,用基因工程方法生產(chǎn)的干擾素進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn),并且大量投放市場(chǎng)。 2005年:聚乙二醇干擾素α-2a通過(guò)美國(guó)FDA批準(zhǔn),正式用于乙肝治療。 如今,運(yùn)用基因工程技術(shù)獲得干擾素的國(guó)家有:美國(guó)、日本、法國(guó)、比利時(shí)、德國(guó)、英國(guó)以及中國(guó)等。通過(guò)DNA重組、大腸桿菌發(fā)酵等方法,大量獲取各種干擾素。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)明,這樣制得的干擾素對(duì)乙型肝炎、狂犬病、呼吸道發(fā)炎、腦炎等多種傳染病的病毒都有一定療效。干擾素能減緩癌細(xì)胞的生長(zhǎng),是很有希望的防癌治癌藥物,具有非常誘人的前景。 最新進(jìn)展 最近一項(xiàng)研究顯示增強(qiáng)人體生產(chǎn)I型干擾素的水平,能夠幫助清除病毒感染。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Cell》雜志上。 在這項(xiàng)研究中,作者發(fā)現(xiàn),RIG-I樣受體(RLR)介導(dǎo)的干擾素(IFN)生產(chǎn),這在提升了病毒清除和癌癥免疫監(jiān)視的宿主免疫中發(fā)揮了舉足輕重的作用。此前研究表明糖酵解是分解葡萄糖以提取細(xì)胞代謝能量的第一步,而作者們發(fā)現(xiàn),在RLR激活期間。糖酵解過(guò)程受到了抑制,而這種抑制效應(yīng)是IFN -I產(chǎn)生的關(guān)鍵。利用藥理學(xué)和遺傳學(xué)方法,科學(xué)家們表明,通過(guò)乳酸脫氫酶A(LDHA)失活減少乳酸可以增強(qiáng)I型IFN的產(chǎn)生,從而保護(hù)小鼠免受病毒感染。作者稱,I型干擾素(IFN)在宿主防御病毒感染和癌癥免疫監(jiān)視中起著至關(guān)重要的作用。對(duì)此,作者計(jì)劃在其他動(dòng)物模型中進(jìn)行額外的研究,為潛在的臨床試驗(yàn)做準(zhǔn)備。 文章來(lái)源:每日生物評(píng)論 歡迎關(guān)注微信公眾號(hào):每日生物評(píng)論,或Bio-review 用最專業(yè)的精神,開放性的思維,與你一起探索行業(yè)走向,快速了解這個(gè)領(lǐng)域! |
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來(lái)自: 大風(fēng)兮云卷云舒 > 《文化》