楊 勇 楊 宏 江新泉 王化芬

( 1.泰山醫(yī)學(xué)院，山東 泰安 271016； 2.中國(guó)人民解放軍第88醫(yī)院，山東 泰安 271000)

1 IL-18

1.1 IL-18的來(lái)源及結(jié)構(gòu)特征

1995年Okamura等報(bào)道從中毒性休克的小鼠肝臟克隆到了一種由應(yīng)激誘生的蛋白。該蛋白的生物學(xué)活性與IL-12非常相似，但其誘生干擾素γ的能力要強(qiáng)于IL-12，因而將其命名為干擾素γ誘生因子(IGIF)。隨后的研究表明該因子與IL-1α和IL-1β在結(jié)構(gòu)上有一定的相似性，因而認(rèn)為該因子可能是IL-1家族的成員，有人將其稱(chēng)為IL-1γ[1-2]。1996年將其命名為IL-18。外周血中只有單核巨噬細(xì)胞不經(jīng)誘導(dǎo)即可表達(dá)IL-18 mRNA，但也可以通過(guò)Kupffer細(xì)胞，T細(xì)胞，B細(xì)胞，樹(shù)突狀細(xì)胞，小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，角蛋白細(xì)胞，成骨細(xì)胞和星形細(xì)胞被表達(dá)；組織分布檢測(cè)表明，胰腺、腎、骨骼肌富含IL-18 mRNA，肝、肺等組織也可檢測(cè)到。人IL-18具有與IL-1相似的β-三葉草型空間結(jié)構(gòu)，由12股β折疊鏈形成，人IL-18基因位于染色體11q22.2～22.3，無(wú)活性的IL-18前體蛋白含有193個(gè)氨基酸，N端有一個(gè)36個(gè)氨基酸組成的前導(dǎo)序列，前體分子亦需IL-1β轉(zhuǎn)化酶在Asp-X位置切除36個(gè)氨基酸的前導(dǎo)序列后才能產(chǎn)生具有生物學(xué)活性的成熟蛋白，成熟的蛋白為含有157個(gè)氨基酸的單肽，無(wú)前導(dǎo)序列[1-2]。

1.2 IL-18的抗腫瘤作用

IL-18主要通過(guò)以下幾條途徑發(fā)揮抗腫瘤作用[3-4]：①I(mǎi)L-18可通過(guò)促進(jìn)NK細(xì)胞的增殖、活化及殺傷功能發(fā)揮抗腫瘤作用。②IL-18可通過(guò)激活Th1細(xì)胞分泌IL-2，從而激活單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)，增強(qiáng)殺傷腫瘤細(xì)胞活性。③IL-18可以促進(jìn)fas-FasL(Fas ligand)介導(dǎo)的NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，增強(qiáng)Thl細(xì)胞上功能性FasL的表達(dá)，選擇性的擴(kuò)增FasL介導(dǎo)的Thl細(xì)胞的細(xì)胞毒作用；當(dāng)靶細(xì)胞的Fas與效應(yīng)細(xì)胞的FasL結(jié)合時(shí)，就會(huì)誘發(fā)靶細(xì)胞的凋亡，從而起到抗腫瘤作用。④IL-18還可通過(guò)CTL發(fā)揮抗腫瘤作用，在NK細(xì)胞的調(diào)節(jié)下，CD8+和CD4+T細(xì)胞逐漸被活化， CTL發(fā)揮殺傷腫瘤細(xì)胞的作用。⑤IL-18能促進(jìn)血管增生。

1.3 IL-18與急性白血病(AL)

KG1是來(lái)自急性髓細(xì)胞性白血病患者的細(xì)胞株，被IL-18激活的KG1細(xì)胞與Th1細(xì)胞標(biāo)記的關(guān)鍵參數(shù)如T-bet和INF-γ的誘導(dǎo)有關(guān)。Marco A. Poleganov等[5]利用Affymetrix基因芯片陣列系統(tǒng)，在KG1細(xì)胞中除了炎癥趨化因子類(lèi)CXCL10，CXCL11和CCL1外，鑒定了EB病毒誘導(dǎo)的基因3(EBI3)/ IL-27B作為其中被IL-18深刻地上調(diào)的那些基因。深入調(diào)查發(fā)現(xiàn)，IL-18誘導(dǎo)的EBI3 mRNA有效地轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)。人類(lèi)EBI3啟動(dòng)子的電動(dòng)性遷移率移位分析和突變分析確定了作為被促炎性細(xì)胞因子如IL-18決定性誘導(dǎo)的核因子κB的兩個(gè)結(jié)合部位。此外，Marco A. Poleganov等[5]還證明，KG1細(xì)胞表達(dá)A型IL-27受體鏈(WSX-1)并顯示STAT-1，-3的激活與在IL-27的影響下SOCS-3的誘導(dǎo)一樣好。Malte Bachmann等[6]證明KG-1細(xì)胞被IL-18激活誘導(dǎo)了T-bet mRNA和蛋白質(zhì)在4至6小時(shí)內(nèi)的潛伏期。這是通過(guò)p38絲裂原活化蛋白激酶活性和核因子-κB的功能被抑制。使用中和抗體放線(xiàn)菌酮平移阻滯且在KG-1細(xì)胞中INF-γ不能介導(dǎo)顯著的p38絲裂原活化蛋白激酶激活，顯然地顯示T-bet的激活不是通過(guò)分泌INF-γ。Minji Seo等[7]用IL-18處理KG-1細(xì)胞并用微陣列技術(shù)評(píng)估顯示，在7488人基因的UniGene陣列，57基因的表達(dá)及包括應(yīng)激相關(guān)基因中至少增加了2倍，然而48基因的表達(dá)至少降低了2倍。Bin Zhang等[8]發(fā)現(xiàn)，人IL-18特異的反義寡核苷酸明顯抑制急性髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞的集落形成，通過(guò)RT-PCR檢測(cè)顯示出IL-18及其受體mRNA 的高水平表達(dá)。

1.4 IL-18與急性移植物抗宿主病(GVHD)

白細(xì)胞介素18(IL-18)已表現(xiàn)出在異基因骨髓移植(BMT)中發(fā)揮了重要作用。因?yàn)楫愺w骨髓捐贈(zèng)者的免疫反應(yīng)可能會(huì)影響GVHD，Pavan Reddy等[9]利用一個(gè)有健康特征的BMT(BALB / c→B6)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯孔C明，當(dāng)INF-γ信號(hào)傳感器和轉(zhuǎn)錄4(STAT4)的激活劑而不是STAT6信號(hào)肽分子缺乏時(shí)，給予供體IL-18，急性GVHD的死亡率降低，表明STAT6信號(hào)肽在IL-18的保護(hù)作用中的關(guān)鍵作用。IL-18治療沒(méi)有改變供體的CD8+細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)的活性但保留了異基因BMT后移植物抗白血病(GVL)的效果。Yoshihiro Fujimori等[10]用流式細(xì)胞儀分析表明，在健康受試者中，較少人數(shù)的CD4+T細(xì)胞表達(dá)IL-18Rα，而相對(duì)地較大人數(shù)的CD8+T細(xì)胞表達(dá)IL-18Rα。在aGVHD的患者中，CD4+或CD8+T細(xì)胞表達(dá)IL-18Rα的比例有顯著的增加。 RT-PCR檢測(cè)表明，在aGVHD患者CD8+T細(xì)胞中IL-18Rα和IL-18RβmRNA水平的提高。這些結(jié)果表明IL-18R的表達(dá)在aGVHD患者T細(xì)胞中被上調(diào)了且IL-18/IL-18R系統(tǒng)在aGVHD期間是活躍的。

1.5 IL-18與其它惡性腫瘤

Yijuan Zhang等[11]研究證明IL-18及其受體(IL-18R)可在肝癌細(xì)胞株HepG2和HepG2.2.15以及正常肝細(xì)胞株HL-7702中表達(dá)，IL-18增強(qiáng)了這些細(xì)胞株細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9，MMP-3和MMP-2的活性，同時(shí)在一NF-κB 依賴(lài)性方式中上調(diào)了MMP-3和MMP-9的 mRNA水平。IL-18促進(jìn)了肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和遷移。Nikoletta Rovina等[12]用ELISA測(cè)定肺癌患者痰上清液的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和IL-18，結(jié)果表明肺癌患者與健康對(duì)照組相比有顯著地較高的IL-18和VEGF水平基準(zhǔn)(P<0.001)。Anna Maria Orengo等[13]的實(shí)驗(yàn)證明與年齡相一致的健康婦女相比，IL-18的免疫反應(yīng)在診斷的上皮性卵巢癌(EOC)患者的血清中是增加的且其在腹水中的水平比在血清中的高，但I(xiàn)L-18以無(wú)生物學(xué)活性的pro-IL-18出現(xiàn)在腹水中。Nahida Srabovi等[14]研究證明IL-18存在于乳腺癌的腫瘤中，相同患者的無(wú)變化周?chē)M織中以及乳腺良性腫瘤患者的乳腺組織與其他良性乳腺疾病患者中。Kazutoshi Fujita等[15]研究表明IL-18的抑制劑IL-18結(jié)合蛋白在INF-γ的刺激下，是通過(guò)前列腺癌細(xì)胞株DU145和PC3表達(dá)和分泌，而不是通過(guò)LNCaP和CWR22。免疫組織化學(xué)分析表明IL-18BP在前列腺癌的細(xì)胞以及在前列腺癌根治術(shù)標(biāo)本的巨噬細(xì)胞中染色陽(yáng)性。Min Kyung Jung等[16]研究證明紅細(xì)胞分化調(diào)節(jié)劑的過(guò)度表達(dá)明顯地抑制了黑色素瘤細(xì)胞遷移，侵襲和增殖水平，且表達(dá)與IL-18的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，這在黑色素瘤中有促癌效果。

2 IL-32

2.1 IL-32的來(lái)源及結(jié)構(gòu)特征

2005年，美國(guó)科羅拉多大學(xué)健康科學(xué)中心醫(yī)學(xué)部Kim SH等利用基因芯片技術(shù)研究IL-18-可誘導(dǎo)基因時(shí)發(fā)現(xiàn)了IL-32[17-18]。IL-2活化的NK細(xì)胞或絲裂原刺激的T細(xì)胞都能產(chǎn)生IL-32。IL-32表達(dá)于脾、胸腺、白細(xì)胞、小腸、結(jié)腸、前列腺、卵巢、睪丸中，且在免疫組織中強(qiáng)于非免疫組織。IL-32存在6種異構(gòu)體：IL-32α、IL-32β、IL-32γ、IL-32δ、IL-32ε和IL-32ζ，人IL-32基因定位在人染色體16p13.3上。IL-32α、IL-32β和IL-32δ是從NK細(xì)胞里分離出的3種新型的變異體，它們的N-末端都不具有典型的疏水信號(hào)肽；而IL-32γ是與12年前由Dahl等描述的自然殺傷細(xì)胞轉(zhuǎn)錄本4(NK4)等同的，其信號(hào)肽為31aa，成熟蛋白為147aa，107位上有1個(gè)tyr硫酸酯化部位，30位、83位和213位上有3個(gè)N-豆蔻?；课唬?0位和232位上有PKC磷酸化部位，34，88和200位上有3個(gè)潛在的酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化部位，216～218位上有細(xì)胞黏附序列RGD。IL-32aa序列分析揭示了IL-32里存在3個(gè)N-豆蔻?；课缓?個(gè)N-糖基化部位[18]。

2.2 IL-32的抗腫瘤作用

IL-32主要通過(guò)4條信號(hào)途徑介導(dǎo)發(fā)揮其抗腫瘤作用[19-20]：①p38MAPK磷酸化途徑：IL-32通過(guò)介導(dǎo)p38MAPK磷酸化水平的改變刺激下游的信號(hào)通路。②NF-κB途徑：IL-32通過(guò)刺激增加NF-κB細(xì)胞因子的釋放發(fā)揮作用，比如以時(shí)間依賴(lài)性方式誘導(dǎo)Raw細(xì)胞中IκB降解，并刺激NOD2激活絲氨酸/酪氨酸激酶受體連接蛋白，激活NF-κB。③Caspase-1途徑：NOD1和NOD2誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生IL-32，其通過(guò)Caspase-1途徑刺激IL-1β和IL-6產(chǎn)生。④Caspase-3途徑：用抗-CD3刺激分化的T細(xì)胞培養(yǎng)48 h后，細(xì)胞凋亡開(kāi)始增加，IL-32通過(guò)激活Caspase-3途徑誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡。

2.3 IL-32與白血病

Soyoung Cheon等[20]利用流式細(xì)胞儀分析顯示，在CML細(xì)胞中IL-32α的過(guò)度表達(dá)誘導(dǎo)了Fas和UL16-結(jié)合蛋白2的表達(dá)增強(qiáng)。通過(guò)IL-32α表面分子的過(guò)度表達(dá)和增加的NK細(xì)胞介導(dǎo)的殺傷之間的直接關(guān)系經(jīng)過(guò)Fas或ULBP2 siRNA轉(zhuǎn)染被證實(shí)。實(shí)驗(yàn)表明IL-32通過(guò)p38MAPK的激活刺激Fas和ULBP2的表達(dá)，這增加了CML細(xì)胞的NK細(xì)胞易感性，提高了基于NK細(xì)胞的免疫療法的效率。Na-Young Ko等[21]用植物血凝素(PHA)和卟啉醇肉豆蔻酸乙酸酯(PMA)刺激Jurkat T細(xì)胞并檢測(cè)IL-32在mRNA和蛋白質(zhì)水平的表達(dá)。結(jié)果表明分子量為9 kDa的 IL-32蛋白質(zhì)通過(guò)PHA和PMA刺激16小時(shí)后被誘導(dǎo)，IL-32 mRNA在Jurkat細(xì)胞中主要產(chǎn)生一個(gè)較小的IL-32亞型，暗示了IL-32在人T細(xì)胞白血病中的作用。

2.4 IL-32與GVHD

A. Mario Marcondes等[22]研究表明與還沒(méi)有發(fā)展為急性GVHD的患者相比，IL-32 mRNA水平在急性GVHD患者的血白細(xì)胞中是顯著增高的，但在治療或未治療的慢性GVHD患者中，IL-32水平?jīng)]有顯著地變化，并證明絲氨酸蛋白酶抑制劑α-1抗胰蛋白酶可影響IL-32水平。

2.5 IL-32與其他惡性腫瘤

JH Oh等[23]研究證明IL-32γ能夠抑制轉(zhuǎn)基因小鼠中黑色素瘤及結(jié)腸癌細(xì)胞(SW620)的生長(zhǎng)，IL-32γ對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制作用與激活的核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)和信號(hào)傳導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活子(STAT3)相關(guān)。Mi H. Park等[24]用結(jié)腸癌細(xì)胞或前列腺癌細(xì)胞與IL-32特異性siRNA轉(zhuǎn)染的NK-92細(xì)胞共培養(yǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞中細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白如caspase-3和Bax的表達(dá)是增高的，F(xiàn)AS和DR3的表達(dá)是增加的，說(shuō)明IL-32通過(guò)DR3和caspase-3的活化增強(qiáng)NK-92細(xì)胞在癌細(xì)胞的細(xì)胞毒作用。Yun Hee Kang等[25]研究表明IL-32α在肝細(xì)胞性癌(HCC)患者的組織和血清中過(guò)度表達(dá)并定位于肝細(xì)胞性癌腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中，且IL-32α在HCC中的抑制減少了磷酸-p38 MAPK，NF-κB和抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)，誘導(dǎo)了促凋亡蛋白及p53和PUMA的表達(dá)，從而抑制了肝癌腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。Sojung Lee等[26]研究證明IL-32在子宮頸癌組織中和HPV陽(yáng)性的子宮頸癌細(xì)胞中呈高水平表達(dá)，應(yīng)用可促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡的環(huán)加氧酶2(COX-2)的抑制劑后IL-32的表達(dá)被阻滯了，但COX-2的過(guò)度表達(dá)卻導(dǎo)致了IL-32水平的增加， 從而證明IL-32可抑制宮頸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)

3 小結(jié)與展望

IL-18、IL-32 作為新近發(fā)現(xiàn)的促炎性反應(yīng)細(xì)胞因子，其在多種炎癥性疾病中發(fā)揮的作用已得到了研究證實(shí)。目前越來(lái)越多的研究揭示出它們與各種腫瘤疾病的關(guān)聯(lián)，IL-18在肝癌、肺癌、卵巢癌和前列腺癌等惡性腫瘤中通過(guò)不同機(jī)制都表現(xiàn)出了抗腫瘤作用；IL-32在黑色素瘤、結(jié)腸癌和子宮頸癌等惡性腫瘤中也通過(guò)不同機(jī)制展現(xiàn)出極強(qiáng)的抗腫瘤作用；顯示了IL-18、IL-32在腫瘤治療方面有較好的應(yīng)用前景。最近還研究發(fā)現(xiàn)IL-18、IL-32與白血病尤其是急性白血病有著很大的關(guān)聯(lián)，需進(jìn)一步研究?jī)烧咴诳拱籽≈械淖饔贸煞?、機(jī)制，將有助于闡明它們?cè)诳辜毙园籽≈械拇_切作用，使IL-18、IL-32被開(kāi)發(fā)成具有廣泛應(yīng)用前景的抗白血病藥物。

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