干扰素概述
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干扰素概述
生化研究论文
干扰素概述
干扰素(IFN)是由病毒和其他种类的干扰素诱导,刺激网状内皮系统(人体免疫系统的一种)、巨噬细胞、淋巴细胞以及体细胞所产生的一种糖蛋白。具有调节机体免疫功能、抗病毒、抗肿瘤等多种作用,是机体防御系统的重要组成部分。近年来,随着新病毒的出现、肿瘤发病率的不断提高,我国疾病的防治面临严峻的挑战,以往的预防和治疗措施已经不能经济而有效地控制某些的发展,因此迫切需要一种有效的防治措施。由于干扰素极强的抗病毒、抗肿瘤以及免疫调节活性和应用前景,它的研究已发展成为与病毒学、细胞学、免疫学、临床医学、分子生物学及肿瘤学研究相关的一个重要分支。历史背景:
20世纪50年代:在研究产生更有效的疫苗对天花时,东京大学传染病研究所工作的两个日本病毒学家第一长野和小岛康彦在预先接受接种紫外线灭活病毒的兔皮或睾丸部分区域观察到病毒生长抑制的现象。他们假设,一些“病毒抑制因子”存在于病毒感染的组织中,并试图从组织匀浆中分离和表征这一因素。在1954年,这些研究结果被刊登在法国杂志(现在被称为杂志德拉兴业生物学文献)上。在长野和小岛使用超速离心从病毒颗粒分离出病毒抑制因子,证实其抗病毒活性历时1-4天,也不会导致抗体生产。他们的研究结果发表于1958年,但当时没有在科学界得到认可。
20世纪50年代:Alick Isaacs和Jean Lindenmann发现了干扰素(IFN),IFN的抗病毒机制被阐明
20世纪70年代中期:医学界发现慢性乙型肝炎患者自身产生干扰素的能力低下,在应用外源性干扰素后,不仅产生了上述抗病毒作用,同时可以增加肝细胞膜上人白细胞组织相容性抗原的密度,促进T细胞溶解感染性肝细胞的效能。成人注射(2~5)X106单位干扰素后,3小时血清中干扰素活性开始测出,6小时达高位,48小时基本消失。经历了十余年。随后,IFN开始用于治疗乙型肝炎.
20世纪80年代初:瑞士科学家和美国科学家几乎同时成功研究出第一代基因工程IFNα。
1981年初:Pestka等合成并纯化了IFN α-2a,并得到FDA批准进入临床试验。
20世纪80年代中期:第一个基因工程IFN α-2a研制成功并上市后,才被
较为广泛地应用于临床。
20世纪80年代中期:第二代基因工程IFN α-2b问世,其分子结构与人IFN 几乎一致,于1986年被FDA批准用于治疗慢性乙型肝炎。与此同时,中国侯云德等学者也在研究基因工程IFN的制备。
20世纪70年代:干扰素的聚乙二醇化技术被提出,旨在既可延长干扰素的半衰期又可保持其生物活性。
21世纪初:聚乙二醇干扰素进入治疗病毒性肝炎的临床试验。
2005年:聚乙二醇干扰素α-2a通过美国FDA批准,正式用于乙肝治疗。研究现状:
目前关于干扰素的学科纷纷崛起和发展,关于干扰素的研究也捷报频传,根据前人的研究,就其机制和现状在此做了以下分析总结:
灭活的或活的病毒作用于易感细胞后,由易感细胞基因组编码而产生的一组抗病毒物质。除病毒以外,细菌、真菌、原虫、立克次氏体、植物血凝素以及某些人工合成的核苷酸多聚物(如聚肌胞)等都能刺激机体产生干扰素。凡能刺激机体产生干扰素的物质统称为干扰素诱生剂。干扰素的主要成分是糖蛋白,按其抗原性不同可分为α、β和γ三种主要类型。其活性及抗原性皆取决于分子中的蛋白质,而与其糖基无关。脊椎动物细胞是产生干扰素的主要细胞,但无脊椎动物(甲壳类及昆虫)及植物细胞(如丁香等)亦发现有干扰素类似物。干扰素对细胞表面的干扰素受体有高度亲和力,它与受体的相互作用可激发细胞合成新的mRNA,产生多种效应蛋白,发挥抗病毒、抗种瘤及免疫调节等作用。干扰素不具有特异性,即由一种病毒所诱发产生的干扰素,能抗御多种病毒甚至其他的胞内寄生的病原生物的能力。动物实验证明,干扰素能抑制多种致癌性DNA病毒和RNA病毒,从而抑制病毒诱发的肿瘤生长。干扰素制剂可用以治疗某些病毒性感染(如慢性乙型肝炎、带状疱疹等),以及治疗多种肿瘤(如骨肉瘤、白血病、多发性骨髓瘤等)。初期用于病毒性疾病,继而扩大到恶性肿瘤的治疗。但目前所用的干扰素,不论是纯化的天然干扰素,还是以DNA重组技术产生的干扰素,均有许多毒性,临床使用时常可造成白细胞减少、贫血、头痛、发热、肝功能异常、中枢神经系统中毒等。临床应用的干扰素诱生剂,如聚肌胞,毒性较大,而且价格昂贵,此外,人血清中存在破坏聚肌胞的核糖核酸酶,故难以在临床推广
应用。
我们已经掌握了这些知识,但在临床方面关于干扰素的研究从未终止过,并且在以一种高速度发展。干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。由于几乎能抵抗所有病毒引起的感染,如水痘、肝炎、狂犬病等病毒引起的感染,因此它是一种抗病毒的特效药。此外,干扰素对治疗乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌症和某些白血病也有一定疗效。目前使用干扰素治疗的主要对象是慢性乙型和丙型肝炎的病人。
应用前景:
干扰素对多种病毒有疗效,经过十多年的临床应用研究表明,干扰素活性的发挥受微细微基因组的调控,与机体内许多RNA及蛋白质的合成有关。1986年,美国食品药品管理委员会首先批准α-Ⅱa和α-Ⅱb干扰素投放市场,基因工程β、γ干扰素也相继于1990年、1993年获准投放市场。目前已有57个国家批准干扰素上市,治疗约30多种疾病。国内研制开发的人工α-Ⅰa型、α-Ⅰb 型型基因工程干扰素已经投放市场。其中人工α-Ⅰa型基因工程干扰素系我国首创。
如今,运用基因工程技术的国家有:美国、日本、法国、比利时、德国、英国以及中国等。通过DNA重组、大肠杆菌发酵等方法,大量获取各种干扰素。经过试验明,这样制得的干扰素对乙型肝炎、狂犬病、呼吸道发炎、脑炎等多种传染病的病毒都有一定疗效。干扰素能减缓癌细胞的生长,是很有希望的防癌治癌药物。
总之,干扰素的研究已呈现出蓬勃发展的局面。随着神经免疫内分泌学发展。它将会显示出更为广阔的应用前景。
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