(一)IL-2的一般性质

1.IL-2的产生细胞IL-2主要由T细胞(特别是CD4+T细胞)有受抗原或丝裂原刺激后合成;B细胞、NK细胞及单核-巨噬细胞亦能产生IL-2。

2.IL-2分子IL-2分子量为15kD,是含有113个氨基酸残基的糖蛋白,在人类由第4号染色体上的一个基因编码。IL-2具有一定的种属特异性,人类细胞只对灵长类来源的IL-2起反应,而几乎所有种属动物的细胞均对人的IL-2敏感。

3.IL-2受体(IL-2R)IL-2的靶细胞包括T细胞、NK细胞、B细胞及单核-巨噬细胞等。这些细胞表面均可表达IL-2R。IL-2R包含3条多肽链:1条为α链,分子量55kD;1条为β链,分子量75kD;另1条为γ链,分子量64kD。α链的胞内区较短,不能向细胞内传递信号,而β链和γ链的胞内区较长,具有传递信号的能力。3种肽链单独与IL-2结合亲和力较低,只有同时表达才能产生高度亲和力。

(二)IL-2的生物活性

1.刺激T细胞生长各种刺激物活化的T细胞一般不能在体外培养中长期存活,加入IL-2则能其长期持续增殖,因此IL-2曾被命名为T细胞生长因子(Tcellgrowthfactor,TCGF)。静止的T细胞表面不表达IL-2R,对IL-2没有反应;受丝裂原或其它刺激活化后T细胞才能表达IL-2R,成为IL-2的靶细胞;而IL-2又可诱导靶细胞增加IL-2R的表达。在活体内,IL-2对CD4+T细胞的作用是通过自分泌途径实现的,因为活化的CD4+T细胞能够产生大量的IL-2;而CD8+T细胞则通过旁分泌途径来维持细胞的生长。IL-2R在T细胞上的表达是一过性的,一般在活化后2~3天达到高峰,6~10天左右消失。随着IL-2R的消失,T细胞即失去对IL-2的反应能力。因此若要维持正常T细胞在体外长期生长,必须不断地用丝裂原或其它刺激物去刺激T细胞,以维持IL-2R的表达。

2.诱导细胞毒作用①接受了预刺激信号的CD8+T细胞可以受IL-2的作用活化为CTL,发挥细胞毒作用;在一定条件下,CD4+T细胞也可受IL-2的诱导而具有杀伤作用。②NK细胞是唯一正常情况下表达IL-2R的淋巴样细胞,因此始终对IL-2保持反应性。然而静止的NK细胞上只表达IL-2R的β链和γ链,对IL-2的亲和力低,只能对高浓度的IL-2发生反应。一旦NK细胞活化,就表达IL-2R的α链,成为高亲和力的受体;大剂量的IL-2诱导的LAK活性主要NK细胞。③使T细胞作NK细胞产生IFNγ、TNFβ和TGFβ等因子,促进非特异性细胞毒素;还可诱导产生某些B细胞生长因子以及造血生长因子等,从而发挥相应的生物学作用。

3.对B细胞的作用IL-2对B细胞的生长及分化均有一定的促进作用。活化的或恶变的B细胞表面表达高亲和力IL-2R,但是密度较低;较高密度的IL-2可诱导B细胞生长繁殖,促进抗体分泌,并诱使B细胞由分泌IgM向着分泌IgG2转换。

4.对巨噬细胞的作用人类单核-巨噬细胞表面在正常时兴有少量IL-2Rβ链的表达,但是受到IL-2、IFNγ或其它活化因子作用后,可表达高亲和力IL-2R。单核-巨噬细胞受到IL-2的持续作用后,其抗原递呈能力、杀菌力、细胞毒性均明显增强,分泌某些细胞因子的能力也得到加强。

(三)IL-2的应用研究

由于IL-2能诱导和增强细胞毒活性,目前应用IL-2治疗某些疾病、特别是对肿瘤治疗的研究得到了广泛开展,单独使用IL-2或与LAK细胞等(详见第四章)联合使用治疗肿瘤取得了一定的疗效;还可望用于病毒感染、免疫缺陷病及自身免疫病的治疗。

但IL-2的副作用也日益引起人们的注意:IL-2可引起发热、呕吐等一般症状,还可导致水盐代谢紊乱和肾、肝、心、肺等功能异常;最常见、最严重的是毛细血管渗漏综合征,使患者不得不中止治疗。IL-2的副作用常与IL-2的剂量及用药时间呈相关,停止用药后症状多迅速减轻或消失。IL-2引起副作用的机制是多方面的,但主要是间接性的,即IL-2诱导产生的某些因子或杀伤性细胞起着重要作用;现已知LAK细胞可通过溶解血管内组织而导致多种副作用。给予适当药物(如吲哚美辛、哌替啶、对乙酰基氨酚等)、采取联合用药、改进给药方式(如少量多次短时间输注)和给药途径(如改全身用药为肿瘤局部用药)等将有效地减轻不良反应。