IL-7(白细胞介素-7)是趋化因子家族的一种细胞因子。
一、结构
IL-7 是由骨髓基质细胞分泌的糖蛋白,分子量为 25KD。
二、功能
IL-7 的靶细胞主要为淋巴细胞,对来自人或小鼠骨髓的 B 祖细胞、胸腺细胞及外周成熟的 T 细胞等均有促生长活性。①与干细胞生长因子(SCF)协同能够刺激 B 前体发生有丝分裂;但对 B 祖细胞(pro-B)的生长没有明显作用。②促进双阴性胸腺细胞的成熟,提供胚胎胸腺细胞发育过程中 TCR 基因重组的始动信号;但对成熟 T 细胞无明显作用。③诱导胸腺细胞或外周血淋巴细胞产生 LAK 细胞活性,其效应细胞主要为 CD8+亚群;但 IL-7 诱导的 LAK 细胞不具有 NK 活性。④IL-7 能刺激髓样前体细胞和巨核细胞产生集落形成单位和血小板,使机体从环磷酰胺的免疫抑制作用中恢复过来;在较高浓度时,IL-7 还能增强巨噬细胞的细胞毒活性,诱导单核细胞分泌细胞因子。
三、一般性质
IL-7 属于促红细胞生成家族 I 型短链细胞因子,由 152 个氨基酸组成,分子量为 20-28KDa。编码它的基因位于 8q12-13,包含 6 个外显子。
在胸腺内,IL-7 主要是由胸腺基质细胞产生;其他如肠上皮、角质形成细胞、胎儿肝脏、成人肝脏、激活的树突细胞和滤泡树突细胞等也能产生 IL-7。
IL-7 介导的抗凋亡和共刺激增殖的信号传导是通过 IL-7 受体(IL-7R)完成的。IL-7R 由 IL-7R 特有的链(CD127)和共有细胞因子受体链(CD132)组成的。与其他共有链的细胞因子受体不同,IL-7R 表达与大多数静息 T 细胞,伴随着 IL-7 介导的信号传导和(或)T 细胞激活显著下调。
四、生物学活性
促进 pre-B 细胞生长:①来自新鲜骨髓的 pre-B 细胞用含 IL-7 的液体培养基培养 2-5 天后,细胞数量大大增加。②将 pre-B 细胞置于含 IL-7 的半固体琼脂培养基中培养,能生长成 pre-B 细胞的集落。③ IL-7 不能促进脾脏,淋巴结中成熟 B 细胞的生长,表明 IL-7 能够促进 pre-B 细胞生长而对成熟的 B 细胞无作用。
IL-7 对胸腺细胞的作用:①IL-7 能单独诱导胸腺细胞增殖。②低剂量 IL-2 (10u/ml) 也能增强 IL-7 诱导的胸腺细胞增殖能力,所诱导的胸腺细胞为 CD4+ CD8-、CD4-CD8+和 CD4-CD8-,对 CD4+CD8+胸腺细胞没有作用。
IL-7 促进 T 细胞生长的作用:合用 IL-7 与 ConA 时则能显著地诱导 pro-T 细胞生长分化,且对 CD4+和 CD8+细胞皆有促增殖作用。
IL -7 对杀伤性细胞的诱导作用:IL-7 不能增强抗原特异性 CTL 的杀伤活性,但它能诱导出一定水平的 LAK 活性,其诱导能力在诱导早期阶段 (如第 7 天时) 弱于 IL-2,但在诱导晚期阶段 (如第 l5 天时) 则强于 IL-2。
五、临床意义
众多动物实验已经证明 IL-7 可以通过外周 CD4+T 细胞和 CD8+T 细胞的稳态增殖恢复免疫功能,能够在干细胞移植和化疗后促进免疫重建。另外,IL-7 在应用疫苗,病毒感染和过继性细胞治疗时能够增强抗原特异性 T 细胞的反应。IL-7 发挥效应的机制包括下调程序性细胞死亡因子 1(PD-1)和细胞因子信号传导抑制蛋白 3(SOCS3)的表达和上调抑制细胞凋亡基因 BCL-2 的表达,通过拮抗相关抑制网络的效应从而在急慢性病毒感染中发挥作用。
现在研究应用的 rhIL-7(CYT107)由真核细胞产生。如今在全球范围内登记在册的合并 rhIL-7 应用的临床实验达到 15 个,应用方法均为皮下注射。在难治性癌症的临床实验中, rhIL-7 治疗后可以观察到显著的 CD4+T 细胞和 CD8+T 细胞的循环数量增加。在癌症化疗和造血干细胞移植后,IL-7 也被证实具有恢复免疫重建的治疗效果。
截止目前的临床试验一致得到如下结论: rhIL-7 治疗是安全的、有效的,具有极强的扩增初始 T 细胞亚群和促进免疫重建的能力。但是在临床治疗发展方面的根本问题是 IL-7 所带来的免疫学效应能否转化为病死率和发病率的降低,能否改善疾病的转归,而这正是目前 IL-7 临床应用发展所面临的最大障碍和挑战。
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