新发现的抑制性细胞因子-白细胞介素35

①本文为云南省自然科学基金项目 (No. 2007C069M) ②通讯作者 ,E2mail :baofukai @126. com 作者简介 :柳爱华 (1964 年 - ) ,女 ,副教授 ,主要从事细胞因子与疾 病关系研究。 ·专题综述· 新发现的抑制性细胞因子———白细胞介素 35 ① 柳爱华 　宝福凯②　(昆明医学院基础医学院生物化学与分子生物学教研室 ,昆明 650031) 　　中国图分类号 　R39219 　　文献标识码 　A 　　文章编号 　10002484X( 2009) 0320284202 　　Stern 等[1 ]从 EB 病毒转化的人 B 淋巴细胞系的 培养上清液中分离和纯化了白细胞介素 12 ( IL212) , Wolf 等[2 ]对人 IL22 的基因进行了克隆 ,并对 IL212 的生物学活性进行了初步研究。Schoenhaut 等[3 ]对 小鼠的 IL212 基因进行了克隆和表达。人和小鼠的 IL212 为异二聚体分子 ,由两个亚基 ( IL212P35 和 IL2 12P40)构成 , IL212P35 表达广泛 ,而 IL212P40 则为诱 导性表达。IL212 p35 基因和 p40 基因表达的分离现 象提示 ,P35 和 P40 二者除了能相互偶联之外 ,也可 能分别与其他分子聚合为二聚体。随后 ,Oppmann 等[4 ]将 IL212P40 与 P19 蛋白偶联 ,产生了 IL223。 Devergne 等[5 ]发现 , EB 病毒能诱导 B 淋巴细胞系 Ebi3 基因 ( EB 病毒诱导基因 3)的表达 ,其产物 EBI3 的分子量为 34 kD ,与 IL212P40 的氨基酸同源性达 27 %。Devergne 等[6 ]报道 , EBI3 和 IL212P35 能聚合 为一个新的造血因子 ,并证明 EBI3 在体内也能与 P35 形成异二聚体 ,且进一步推测 EBI32P35 异二聚 体可能是重要的调节因子 ,但未进一步研究其功能。 Pflanz 等[7 ]将 EBI3 与 P28 蛋白偶联 ,产生了 IL227 , 从而激发了对 EBI32P35 功能的重新研究 ,并将其正 式命名为 IL235。2007 年两个研究小组 (Niedbala 等[8 ]和 Collison 等[9 ]) 分别在《European Journal of Im2 munology》和《Nature》报道 IL235 的重要生物学功能。 本文拟对 IL235 研究的最新进展进行简要综述。 1 　重组 IL235 的产生方法 重组 IL235 的产生方法与重组 IL223 和 IL227 的 产生方法类似[4 ,7 ] 。用 PCR 分别从LPS 刺激的 KG21 细胞 cDNA 文库中扩增人 Ebi3 基因和 p35 基因 ,从 LPS刺激的 J774 细胞 cDNA 文库中扩增人 Ebi3 基 因和 p35 基因。Ebi3 基因和 p35 基因之间加短接 头 (3xGGGGS)相连 ,p53 基因末端连接 IgG1Fc 段 ,基 因片段分别克隆入真核表达载体 pS2L2Fc ,转化 CHO 细胞 ,表达 EBI32P352Fc 融合蛋白。Fc 段的引入是 为了方便纯化和延长蛋白半衰期[8 ] 。 2 　产生天然 IL235 的细胞 天然 IL235 主要由调节性 T 细胞 ( Treg 细胞 ,表 型为 CD4 + CD25 + CD45RBlo) 组成型产生。γδT 细胞 和 CD8 + T 细胞也可表达 IL235 ,进一步推测 ,表达 IL212 和 IL227 的树突细胞和巨噬细胞也可能表达 IL235[9 ] 。 3 　IL235 的生物学功能[ 8 ,9] Treg 细胞是 CD4 + T细胞中的一个关键亚群 ,它 们在维持自我耐受 ,防止自身免疫病 ,限制慢性炎症 性疾病如哮喘、炎症性肠病 ,调节淋巴细胞的稳态性 扩增等方面发挥基本作用。他们也抑制对病毒和寄 生虫的天然免疫应答 ,抑制治疗性疫苗诱导的抗肿 瘤免疫。但是 ,一直未找到 Treg 借以发挥其免疫抑 制功能的分子。由 Treg 组成型表达的 IL235 正好回 答了这一问题。 311 　IL235 刺激 Treg 细胞增殖 　在抗 CD3 和抗 CD28 抗体存在时 , IL235 可明显扩增 Treg 细胞 ,并伴 随培养上清中 IL210 浓度显著升高。IL235 扩增的 Treg 保持了对效应 T细胞 (Teff 细胞)高度抑制能力。 312 　IL235 抑制 Teff 增殖 　IL235 可显著抑制抗 CD3 抗体和 APC(抗原提呈细胞)激活的来自多种小鼠的 Teff 细胞的增殖和 IFN2γ的产生 ,表现出对 Teff 细胞 增殖的直接抑制。 313 　IL235 抑制 Th17 细胞的分化 　Th17 细胞是近 年来发现的一类独立于 Th1 和 Th2 细胞的 CD4 + 效 应 T细胞 ,对其功能研究是目前免疫学研究的热点 之一[10 ,11 ] 。已有多项研究证明 ,Th17 细胞与炎症性 疾病特别是关节炎的发生有关[12 ,13 ] 。Niedbala 等[8 ] 最新研究表明 , IL235 能显著抑制 Th17 细胞的分化 和 IL217 的合成。 314 　IL235 治疗能缓解小鼠实验性关节炎 　由于 Th17 细胞与关节炎性疾病的发生发展密切相关 ,而 ·482· 中国免疫学杂志 2009 年第 25 卷 IL235 可抑制 Th17 细胞分化 ,因此推测 IL235 可能对 关节炎有抑制作用。Niedbala 等[8 ]研究了 IL235 对 小鼠实验性关节炎的缓解作用。研究人员首先建立 胶原诱导的关节炎小鼠模型 ,在关节炎症状出现后 每天给小鼠腹腔注射 2μg IL235 ,连续注射 10 天 ,对 照组每天注射等量 PBS 溶液。结果表明 ,对照组出 现了典型的关节炎症状 ,组织病理学显示关节腔单 核和多形核白细胞浸润 ,关节滑膜增生 ,周边软骨和 骨质毁损等 ; IL235 治疗组则明显降低关节炎发生 率 ,抑制关节炎发展 ,阻止关节损伤。另外 , IL235 治 疗组小鼠血清 IL210 浓度显著高于 PBS 对照组 ( P < 0101) ,而 IL217 浓度低于对照组。 4 　IL235 发现的意义 IL235 的发现具有非常重要的意义 ,因为对调节 型 T细胞的操作是免疫治疗的一个重要目标。尽管 调节型 T 细胞介导的免疫疗法具有很大的治疗潜 力 ,但是负责细胞抑制免疫系统活性能力的分子却 知之甚少 ,而这个问题也是阻碍该领域发展的一个 重要问题 , IL235 则是少数的能抑制免疫系统活性的 信号分子 ,因此 ,控制 IL235 的水平就能控制免疫应 答的升降。这一发现将能够有助于研究人员开发出 癌症新疫苗、免疫疾病 (如 Ⅰ型糖尿病)和炎症 (如肠 炎和哮喘)的新疗法。 411 　抑制或中和 IL235可能增强疫苗的功效 　调节 性 T细胞被认为是一种阻碍效应 ,也是抗癌症疫苗 发展的主要因素 ,而且也可能抑制了机体某些慢性 传染病如丙型肝炎病毒 (HCV)和肺结核消除性免疫 (指宿主能清除体内微生物 ,并对再感染产生完全的 抵抗力) 。如果影响调节性 T 细胞功能的最大因素 是 IL235 ,那么抑制了这种蛋白复合物的活性也许就 能增加抗癌疫苗的作用。 412 　抑制或中和IL235 可能增强机体抗感染能力 　 调节性 T细胞也可能抑制了机体某些慢性传染病如 丙型肝炎病毒 ( HCV) 和肺结核消除性免疫 (指宿主 能清除体内微生物 ,并对再感染产生完全的抵抗 力) 。如果影响调节性 T细胞功能的最大因素是 IL2 35 ,那么抑制了这种蛋白复合物的活性也许就能增 加机体清除病原体的能力。 413 　IL235 有望用于治疗自身免疫病和炎症 　自免 疫疾病和炎症疾病都是由控制我们免疫系统的正常 调控过程中出现故障而导致的。加入 IL235 或者提 升 IL235 的活性的新治疗方法也许能为这些疾病提 供新的治疗机会。这对于自免疫疾病 ,譬如 Ⅰ型糖 尿病、炎症疾病、炎症性肠病 ( Inflammatory bowel dis2 ease ,IBD) 和哮喘来说都是一个好消息。因为研究 人员发现编码 IL235 ( EBI3 和 P35) 的基因在 Treg 细 胞中具有活性 (并且对于条件性 T 细胞行使功能至 关重要) ,在效应性 T 细胞中却没有。事实上 ,缺失 了 Ebi3 和 p35 基因的 Treg 细胞失去了抑制 Teff 细 胞的大部分作用 ,而且这些 Treg 细胞不能控制小鼠 结肠炎症。 5 　展望 IL235 是一种新发现的抑制性细胞因子 ,对它的 研究刚刚开始。由于 IL235 特殊的生物学功能 ,它 有望在疫苗开发和炎症性疾病防治等方面发挥重要 作用。目前 , IL235 的受体分子尚未找到。因此 ,其 发挥功能的信号传导机制也未明确。今后 ,除了进 一步研究 IL235 的生物学功能 ,探索其潜在的应用 价值之外 ,对其受体及其信号传导通路的研究也是 重点。 6 　参考文献 1 　Stern F J , Podlaski J D , Hulmes Y E et al . Purification to homogeneity and partial characterization of cytotoxic lymphocyte maturation factor from human B2lymphoblastoid cells[J ] . PNAS ,1990 ;87 :680826812. 2 　Wolf S F ,Temple P A , Kobayashi M et al . Cloning of cDNA for natural killer cell stimulatory factor ,a heterodimeric cytokine with multiple biolog2 ical effects on T and natural killer cells[J ] . J Immunol ,1991 ;146 :30742 3081. 3 　Scoenhaut D S ,Chua A O ,Wolitzky A G et al . Cloning and expression of murine IL212[J ] . J Immunol ,1992 ;148 ;343323440. 4 　Oppmann B ,Lesley R ,Blom B et al . New p19 protein engages IL212p40 to form a cytokine ,IL223 ,with biological activities similar as well as dis2 tinct from IL212[J ] . Immunity ,2000 ;13 :7152725. 5 　Devergne O ,Hummel M ,koeppen H et al . A novel interleukin212p402re2 lated protein induced by latent Epstein2Barr virus infection in B lympho2 cytes[J ] . J Virol ,1996 ;70 :1143211153. 6 　Devergne O ,Birkenbach M , Kieff E. Epstein2Barr virus2induced gene 3 and p35 subunit of interleukin 12 form a novel heterodimeric hematopoi2 etin[J ] . PNAS ,1997 ;94 :12041212046. 7　Pflanz S , Timans J C , Cheung J et al . IL227 , a heterodimeric cytokine composed of EBI3 and p28 protein ,induces proliferation of naive CD4 + T cells[J ] . Immunity ,2002 ;16 :7792790. 8 　Niedbala W ,Wei X ,Cai B et al . IL235 is a novel cytokine with therapeu2 tic effects against collagen2induced arthritis through the expansion of regu2 lation T cells and suppression of Th17 cells [J ] . European J Immunol , 2007 ;37 :302123029. 9 　Collison L W ,Workman C J ,Kuo T T et al . The inhibitory cytokine IL235 contributes to regulatory T cell function[J ] . Nature ,2007 ;450 :5662569. 10 　Weaver C T ,Harrington L E ,Mangan P R et al . Th17 : Effector CD4 T cell lineage with regulatory T cell ties[J ] . Immunity ,2006 ;24 :6772688. 11 　Weaver C T ,Hatton R D ,Mangan P R et al . IL217 family cytokines and the expanding diversity of effector T cell lineages [J ] . Annu Rev Im2 munol ,2007 ;25 :8212852. 12 　Lubberts E ,Koenders M I ,van de Berg B. The role of T2cell interleukin2 17 in conducting destructive arthritis :Lesson from animal models [J ] . Arthritis Res Ther ,2004 ;7 :29237. 13 　Chu C Q ,Swart D ,Alcon D et al . Interferon2gamma regulates suscepti2 bility to collagen2induced arthritis through suppression of interleukin217 [J ] . Arthrit and Rheumat ,2007 ;56 :114521151. [收稿 2008207201 　修回 2008209227 ] (编辑 　许四平 　倪 　鹏) ·582·柳爱华等　新发现的抑制性细胞因子———白细胞介素 35 　第 3 期