技術(shù)文章
腫瘤壞死因子
閱讀:168 發(fā)布時間:2012-12-19腫瘤壞死因子1975年Carswell等發(fā)現(xiàn)接種BCG的小鼠注射LPS后,血清中含有一種能殺傷某些腫瘤細胞或使體內(nèi)腫瘤組織發(fā)生血壞死的因子,稱為腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF),。1985年Shalaby把巨噬細胞產(chǎn)生的TNF命名為TNF-α,把T淋巴細胞產(chǎn)生的淋巴毒素(lymphotoxin,LT)命名為TNF-β,。TNF-α又稱惡質(zhì)素,。
1.TNF的產(chǎn)生
(1)TNF-α是一種單核因子,,主要由單核細胞和巨噬細胞產(chǎn)生,,LPS是較強的刺激劑,。IFN-γ、M-CSF,、GM-CSF對單核細胞/巨噬細胞產(chǎn)生TNF-α有刺激作用,,而PGE則有抑制作用。前單核細胞系U937,、前髓細胞系HL-60在PMA刺激下可產(chǎn)生較高水平的TNF-α,。T淋巴細胞、T細胞雜交瘤,、T淋巴樣細胞系以NK細胞等在PMA刺激下也可分泌TNF-α,。SAC、PMA,、抗IgM可刺激正常B細胞產(chǎn)生TNF-α,。此外,中性粒細胞,、LAK,、星狀細胞、內(nèi)皮細胞,、平滑肌細胞亦可產(chǎn)生TNF-α,。
(2)TNF-β是一種淋巴因子,,抗原和絲裂原均可刺激T淋巴細胞分泌TNF-β,。PMA刺激RPMI1788B淋巴母細胞可分泌高水平TNF-β。
2.TNF的分子結(jié)構(gòu)和基因
?。?)人的TNF-α基因長約2.76kb,,小鼠為2.78kb,結(jié)構(gòu)非常相似,,均由4個外顯子和3個內(nèi)含子組成,,與MHC基因群密切連鎖,分別定位于第6對和第17對染色體上,。1984年從HL-60,、U937等細胞中克隆成功rHu TNF-α cDNA,并在大腸桿菌中獲得高表達,。 人TNF-α前體由233個氨基酸殘基組成,,含76個氨基酸殘基的信號肽,切除信號肽后成熟型TNF-α為157氨基酸殘基,,非糖基化,,第69位和101位兩個半胱氨酸形成分子內(nèi)二硫鍵。rHu TNF-α分子量為17kDa,。小鼠TNF-α前體為235氨基酸殘基,,信號肽79氨基酸殘基,,成熟的小鼠TNF-α(rMuTNF-α)分子量為17kDa,由156個氨基酸殘基組成,,第69位和100位兩個半胱氨酸形成分子內(nèi)二硫鍵,,有一個糖基化點,但糖基化不影響其生物學功能,。rHu TNF-α與rMu TNF-α有79%氨基酸組成同源性,,TNF-α的生物學作用似無明顯的種屬特異性。zui近有人報道通過基因工程技術(shù)表達了N端少2個氨基酸(Val,、Arg)的155氨基酸人TNF-α,,具有更好的生物學活性和抗腫瘤效應。此外,,還有用基因工程方法,,將TNF-α分子氨基端7個氨基酸殘基缺失,再將8Pro,、9Ser和10Asp改為8Arg,、9Lys和10Arg,或者再同時將157Leu改為157Phe,,改構(gòu)后的TNF-α比天比天然TNF體外殺傷L929細胞的活性增加1000倍左右,在體內(nèi)腫瘤出血壞死效應也明顯增加,。TNF-α和β發(fā)揮生物學效應的天然形式是同源的三聚體,。
腫瘤壞死因子(2)人 和小鼠TNF-β基因分別定位于第6和第17號染色體。HuTNF-β分子由205個氨基酸殘基組成,,含34氨基酸殘基的信號肽,,成熟型Hu TNF-β分子為171個氨基酸殘基,分子量25kDa,。rHu TNF-β分子由202氨基酸殘基組成,,包括33個氨基酸殘基的信號肽,成熟分子169個氨基酸殘基,,與Hu TNF-β有79%的同源性,。Hu TNF-β與Hu TNF-αDNA同源序列達56%,氨基酸水平上同源性為36%,。
3.TNF的受體
?。?)TNF-R的分型:TNF-R可分為兩型:Ⅰ型TNF-R,55kDa,,CD120a,,439氨基酸殘基,此型受體可能在溶細胞活性上起主要作用,;Ⅱ型TNF-R,,75kDa CD120b,,426氨基酸殘基,此型受體可能與信號傳遞和T細胞增殖有關(guān),。兩型TNF-R均包括胞膜外區(qū),、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)三個部分,胞膜外區(qū)有28%的同源,,但在有包漿區(qū)無同源性,,可能與介導不同的信號轉(zhuǎn)導途徑有關(guān)。TNF-R屬于神經(jīng)生長因子受體(NGFR)超家族,。TNF-α和TNF-β的受體可能是同一的,。TNF-R存在于多種正常及腫瘤細胞表面,一般每個細胞受體數(shù)目有103~104,,如ME-180腫瘤細胞系TNF-αR約2000/個細胞,,Kd為2*10-10M。不同細胞表面TNF-αR的數(shù)目和親和力似乎與細胞對TNF-α的敏感性并不平行,。TNF-α與相應受體結(jié)合后信號傳遞的機理尚不清楚,,可能與活化蛋白激酶C(PKC),催化受體蛋白磷酸化有關(guān),。
(2)可溶性TNFR:TNF結(jié)合蛋白(TNF-BP)是TNFR的可溶性形式,,有sTNf RⅠ(TNF-BPI)和sTNFRⅡ(TNF-BPⅡ)兩種。一般認為sTNFR具有局限TNF活性,,或穩(wěn)定TNF的作用,,在細胞因子網(wǎng)絡中有重要的調(diào)節(jié)作用。Seckiner 1988年發(fā)現(xiàn)發(fā)熱患者尿中有TNF抑制物,,分子量為33kDa,。Olsson 1989年在慢性腎功不全患者血和尿中也發(fā)現(xiàn)有TNF-BP。TNF-BP可與TNF特異結(jié)合,,抑制TNF活性,,如抑制其細胞毒活性和誘導IL-1產(chǎn)生,可促進皮下接種Meth A肉毒的生長,,可見于正常妊娠尿中,。炎癥、內(nèi)毒素血癥,、腦膜炎雙球菌感染,、SLE、HIV感染,、腎功不全時以及腫瘤時可升高,。可溶性TNFR可有效地減輕佐劑性關(guān)節(jié)炎的病理改變以及敗血癥休克,。