简介:
IL-35 是 2002 年在第 13 届免疫学国际会议上被正式命名的一种新的抗炎 / 免疫抑制细胞因子 。2007 年, Vignali 和 Liew 2 个小组分别发表了有关 IL-35 生物学功能的论文 ,使其成为近期免疫研究的新热点。 IL-35 是由 EB 病毒诱导基因 3(Epstein-
Barr virus-induced gene 3 , EBI3)蛋白和 IL-12p35(IL-12A)亚基组成的异源二聚体,与 IL-12 、 IL-23 和 IL-27 共同组成了 IL-12 细胞因子家族,在 T 细胞增殖活化和细胞因子产生方面发挥重要的调节作用。研究证实, IL-35 主要由调节性 T 细胞(regulatory T cells , Treg)分泌,是 Treg 发挥免疫负调控的主要细胞因子之一 ,在多种疾病(如实验性结肠炎、胶原诱导性关节炎、自身免疫性脱髓鞘炎、慢性肝炎、糖尿病、肿瘤等) 中参与炎症的免疫调节,与疾病的发生、发展密切相关。 因此, IL-35 作为继转移生长因子 β(transforming growth factorβ , TGF-β) 和 IL-10 之后出现的新抗炎因子,有望成为治疗感染性疾病、自身免疫性疾病和肿瘤的靶点。
分子性质:
IL-35 具有 IL-12 细胞因子家族的典型特点,由 IL-12 的 α 链 IL-12A 亚基和 IL-27 的 β 链 EBI3 亚基组成的异源二聚体蛋白(图)。 人 IL-12A 亚基有 197 个氨基酸残基 , 含 7 个半胱氨酸和 3 个 N 糖基化位点,小鼠 IL-12A 有 193 个氨基酸残基,与人的 IL-12A 有 66% 同源性。 EBI3 亚基 1996 年首先发现于 EB 病毒(EBV)感染的 B 淋巴细胞培养上清中,与有 2 个 Ⅲ 型纤连蛋白结构域的 IL-12p40 亚基同源,是 IL-35 与 IL-27 共享亚基,属于造血细胞因子受体家族成员,由人类组织相容性抗原 (HLA)-G 提呈。编码 EBI3 蛋白的基因位于 19p13.3 ,邻近 EpoR 、非受体酪氨酸激酶 Hy1 、 Tyk2 及 CD23 基因,全长 1 161 bp ,编码 229 个氨基酸残基蛋白质, 相对分子质量约为 26 000 ,成熟 EBI3 蛋白由 209 个氨基酸残基组成,是一种可溶性细胞因子受体。
生物学活性:
研究发现, IL-35 2 个亚基的表达存在种属差异性 。在人类 IL-12A 亚基以极低浓度表达于脑、肠和肾组织, EBI3 亚基以低浓度表达于眼、 淋巴结和胰腺,但在人类胚胎期合胞体滋养层 2 个亚基同时高表达,表明 IL-35 可能是胎儿与母体之间的一种重要免疫耐受调节因子; 在鼠类 IL-12A 亚基和 EBI3 亚基则表现为高表达,并且在血液、骨髓、肝和胸腺均可检出 IL-12A 亚基, EBI3 亚基还高水平表达于鼠的淋巴结。 由此提示, IL-35 组成性表达于鼠的血液、骨髓、肝和胸腺等组织,而在人类组织则属于诱导性表达,进一步提示在不同物种中,分泌 IL-35 的细胞以及 IL-35 的分泌方式可能存在差别。
IL-35 分泌方面的研究目前主要集中在 Treg ,在鼠类可由未经活化的 Treg 分泌, 而在人类仅由活化的 Treg 分泌。 Treg 主要分为天然调节性 T 细胞(naturally occurring regulatory T cells ,nTreg)和诱导调节性 T 细胞(induced regulatory T cells , iTreg)2 大类。 Treg 主要通过分泌 TGF-β、IL-10 和 IL-35 3 种细胞因子而发挥免疫抑制作用, 而其中 TGF-β 是诱导 iTreg 分化的重要细胞因子,与 TGF-β 相似, IL-35也可诱导一种新型的 Treg 分化,称为 iTr35 ,其通过分泌 IL-35 起免疫抑制作用 。
另研究显示 ,在人类非 T 细胞系,如微血管内皮细胞、主动脉平滑肌细胞和上皮细胞,经促炎细胞因子 TNF-α 、 IFN-γ 和 IL-1β 刺激后 IL-35 表达上调。 然而诱导 IL-12A 亚基与 EBI3 亚基上调的细胞因子并不完全相同,提示 IL-35 的表达上调可能受双门道控制(double-gated ),原因是 2 个亚基受不同信号通路作用的结果。
IL-35 的受体分别是 IL-12Rβ2 和 gp130 , 二者可以组成异源二聚体,也可以各自组成同源二聚体。在缺少一条受体链的组织,传统 T 细胞对 IL-35 介导的免疫抑制表现敏感。因此推测,在不表达 IL-12Rβ2 的组织, IL-35 可能通过同源二聚体 gp130-gp130 传递活化信号 。 IL-35 的 2 个亚基分别与相应受体的不同部位结合,通过转录因子 STAT1 和 STAT4 传递转录信号。另外,有人推测 IL-35 可能拥有自独特的受体,详细机制有待于进一步研究探讨。
临床应用:
人类或鼠的初始 T 细胞经 IL-35 刺激后产生 iTr35 。iTr35 能分泌 IL-10 、TGF-β 和 IL-35 ,抑制 T 细胞增殖效应,有效阻止炎症的发生、发展,是诱导感染性耐受和促进 Treg 介导的肿瘤进展的关键因子。另一方面, IL-35 在体内外均可抑制 Th17 的分化及
IL-17 的产生,可明显降低炎症反应,因而与多种疾病密切相关。
1. IL-35 与感染性疾病 :慢性乙型肝炎患者外周血中 CD4 + T 细胞有 IL-12A 和 EBI3 的共表达,2 亚基可能以组成 IL-35 的形式存在,在慢性乙肝的免疫应答中发挥作用。
2. IL-35 与肿瘤 :与人类正常细胞系不同, IL-35 的 2 个亚基共表达在绝大多数人类肿瘤细胞系。在体外,肿瘤细胞上过表达的 IL-35 能有效降低肿瘤细胞活性,抑制肿瘤细胞生长,诱导细胞周期阻滞在 G 1 期, 通过上调 Fas 的表达、 下调细胞周期蛋白 D1(cyclin D1 )、生存素(survivin)和 B 细胞淋巴瘤 / 白血病 -2(Bcl-2)的表达增强肿瘤细胞凋亡的敏感性,介导强大的细胞凋亡效应 [19] ,为肿瘤的免疫治疗提供了新思路。
3. IL-35 与关节炎:IL-35 作为一个潜在治疗自身免疫性疾病的抑制性蛋白, 在不同类型关节炎中可能发挥不同的作用,其确切机制有待于进一步研究。
4. IL-35 与支气管哮喘:IL-35 在哮喘的控制和肺通气功能的改善方面发挥重要的调节作用,为哮喘的生物治疗提供了初步依据。
IL-35 作为 IL-12 细胞因子家族的新成员,已被大量研究证实是一种重要的抑制性细胞因子,在 Treg 细胞发挥免疫应答效应过程中起着重要的调控作用,与多种临床疾病密切相关。拮抗或促进 IL-35 的表达可能对维持机体免疫平衡具有重要意义,因而成为近来免疫学领域研究的热点问题之一。 然而,细胞因子之间及与细胞之间存在复杂的调节网络,IL-35 与其他细胞因子的关系及 Treg 细胞之间的密切联系仍有待于进一步研究, 其受体及信号传导途径目前仍不完全清楚,有待于深入探讨,以期为临床相关疾病的生物治疗提供理论依据。
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