TNF腫瘤壞死因子的介紹

1、精品文檔腫瘤壞死因子（TNF）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(xì)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(xì)胞產(chǎn)生的tnf命名為tnf- ，把t淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴毒素（ lymphotoxin,lt)命名為 tnf- 。 tnf- 又稱惡質(zhì)素。1.tnf的產(chǎn)生（1）tnf- 是一種單核因子， 主要由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生， lps是較強(qiáng)的刺激劑。 ifn-、m-csf 、 gm-csf 對單核細(xì)胞 / 巨噬細(xì)胞產(chǎn)生 tnf- 有刺

2、激作用，而pge 則有抑制作用。前單核細(xì)胞系 u937 、前髓細(xì)胞系 hl-60在 pma刺激下可產(chǎn)生較高水平的tnf-。 t淋巴細(xì)胞、 t細(xì)胞雜交瘤、 t 淋巴樣細(xì)胞系以 nk 細(xì)胞等在 pma刺激下也可分泌tnf- 。sac 、pma、抗 igm可刺激正常b 細(xì)胞產(chǎn)生 tnf- 。此外，中性粒細(xì)胞、lak 、星狀細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞亦可產(chǎn)生 tnf- 。（ 2） tnf- 是一種淋巴因子，抗原和絲裂原均可刺激t 淋巴細(xì)胞分泌tnf-。 pma 刺激rpmi1788b淋巴母細(xì)胞可分泌高水平tnf- 。2.tnf的分子結(jié)構(gòu)和基因（1）人的 tnf- 基因長約 2.76kb ，小鼠為 2.

3、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(xì)胞中克隆成功 rhu tnf- cdna ，并在大腸桿菌中獲得高表達(dá)。人 tnf-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-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-分子量為 17kda 。小鼠 tnf- 前體為 235 氨基酸殘基，信號肽 79 氨基酸殘基，成熟的小鼠 tnf- （ rmutnf- ）分子量為 1

4、7kda ，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(diǎn)， 但糖基化不影響其生物學(xué)功能。 rhu tnf-與 rmutnf- 有 79%氨基酸組成同源性，tnf-的生物學(xué)作用似無明顯的種屬特異性。最近有人報(bào)道通過基因工程技術(shù)表達(dá)了n 端少 2個氨基酸（ val 、arg ）的 155 氨基酸人 tnf- ，具有更好的生物學(xué)活性和抗腫瘤效應(yīng)。此外，還有用基因工程方法， 將 tnf- 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(shí)將157leu改為 15

5、7phe，改構(gòu)后的 tnf-比天比天然 tnf體外殺傷 l929 細(xì)胞的活性增加 1000倍左右，在體內(nèi)腫瘤出血壞死效應(yīng)也明顯增加。tnf-和 發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的天然形式是同源的三聚體。（2）人 和小鼠 tnf- 基因分別定位于第6 和第 17 號染色體。 hutnf- 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- 分子為 171 個氨基酸殘基，分子。1 歡迎下載精品文檔量 25kda 。rhu tnf- 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-有 79%的同源性。 hu tnf- 與

6、 hu tnf- dna 同源序列達(dá)56%，氨基酸水平上同源性為36%。3.tnf 的受體（1）tnf-r 的分型： tnf-r可分為兩型：型tnf-r ，55kda，cd120a ，439氨基酸殘基，此型受體可能在溶細(xì)胞活性上起主要作用；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(xì)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(dǎo)不同的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有關(guān)。 tnf-r 屬于神經(jīng)生長因子受體（ ngfr ）超家族。 tnf-和 tnf-的受體可能是同一的。tnf-r

7、 存在于多種正常及腫瘤細(xì)胞表面，一般每個細(xì)胞受體數(shù)目有103104，如 me-180 腫瘤細(xì)胞系 tnf- r 約 2000/ 個細(xì)胞， kd 為 2*10-10m 。不同細(xì)胞表面tnf- r的數(shù)目和親和力似乎與細(xì)胞對 tnf- 的敏感性并不平行。 tnf- 與相應(yīng)受體結(jié)合后信號傳遞的機(jī)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 stnfr （ tnf-bpi）和 stnfr （ tnf-bp ）兩種。一般認(rèn)為stnfr具有局限 tnf 活性，或穩(wěn)定tnf的作用，在細(xì)胞因子網(wǎng)

8、絡(luò)中有重要的調(diào)節(jié)作用。seckiner1988 年發(fā)現(xiàn)發(fā)熱患者尿中有tnf抑制物，分子量為 33kda。olsson1989 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(xì)胞毒活性和誘導(dǎo)il-1 產(chǎn)生，可促進(jìn)皮下接種metha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(shí)以及腫瘤時(shí)可升高?？扇苄詔nfr 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。4.tnf 的生物學(xué)活性 tnf-與 tnf-的生物學(xué)作用極為相似，這可能與分子結(jié)構(gòu)的相似性和受體的同一性有關(guān)。但有某些

9、生物學(xué)作用方面也有不同之處。（1）殺傷或抑制腫瘤細(xì)胞：tnf 在體內(nèi)、體外均能殺死某些腫瘤細(xì)胞（ cytolyticaction)，或抑制增殖作用（ cytostatic action）。腫瘤細(xì)胞株對tnf- 敏感性有很大的差異，tnf-對極少數(shù)腫瘤細(xì)胞甚至有刺激作用。用放線菌素d、絲裂霉素 c、放線菌酮等處理腫瘤細(xì)胞（如小鼠成纖維細(xì)胞株l929 ）可明顯增強(qiáng)tnf-殺傷腫瘤細(xì)胞活性。體內(nèi)腫瘤對tnf-的反應(yīng)也有很大的差異，與其體外細(xì)胞株對tnf-的敏感性并不平行。 同一細(xì)胞系可能有敏感株和抵抗株如 l929-s和 l929-r 。此外， 靶細(xì)胞內(nèi)源性tnf的表達(dá)可能會使細(xì)胞抵抗外源性tnf的

10、細(xì)胞毒作用，因此，通過誘導(dǎo)或抑制內(nèi)源性tnf 的表達(dá)可改變細(xì)胞對外源性tnf的敏感性。巨噬細(xì)胞膜結(jié)合型tnf 可能參與對靶細(xì)胞的殺傷作用。tnf 殺傷腫瘤的機(jī)理還不十分清楚， 與補(bǔ)體或穿孔素 （ perforin) 殺傷細(xì)胞相比， tnf 殺傷細(xì)胞沒有穿孔現(xiàn)象， 而且殺傷過程相對比較緩慢。 tnf 殺傷腫瘤組織細(xì)胞可能與以下機(jī)理有關(guān)。直接殺傷或抑制作用：tnf與相應(yīng)受體結(jié)合后向細(xì)胞內(nèi)移，被靶細(xì)胞溶酶體攝取導(dǎo)致溶酶體穩(wěn)定性降低，各種酶外泄，引起細(xì)胞溶解。也有認(rèn)為tnfn激活磷脂酶a2，釋放超氧化物而引起 dna 斷裂，磷脂酶 a2 抑制劑可降低 tnf 的抗病效應(yīng)。 tnf 可或改變靶細(xì)胞糖代謝

11、，使細(xì)胞內(nèi) ph 降低，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。2 歡迎下載精品文檔通過 tnf對機(jī)體免疫功能的調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)t 細(xì)胞及其它殺傷細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷。 tnf 作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞，損傷內(nèi)皮細(xì)胞或?qū)е卵芄δ芪蓙y，使血管損傷和血栓形成，造成腫瘤組織的局部血流阻斷而發(fā)生出血、缺氧壞死。（2）提高中性粒細(xì)胞的吞噬能力，增加過氧化物陰離子產(chǎn)生，增強(qiáng) adcc 功能，刺激細(xì)胞脫顆粒和分泌髓過氧化物酶。tnf預(yù)先與內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)可使其增加mhc類抗原、 icam-1 的表達(dá)， il-1 、gm-csf和 il-8的分泌，并促進(jìn)中性粒細(xì)胞粘附到內(nèi)皮細(xì)胞上，從而刺激機(jī)體局部炎癥反應(yīng)， tnf- 的這種誘導(dǎo)作用要比tnf-

12、 為強(qiáng)。 tnf刺激單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌il-1 ，并調(diào)節(jié) nhc 類抗原的表達(dá)。（3）抗感染：如抑制瘧原蟲生長，抑制病毒復(fù)制（如腺病毒型、皰疹病毒型），抑制病毒蛋白合成、病毒顆粒的產(chǎn)生和感染性，并可殺傷病毒感染細(xì)胞。tnf 抗病毒機(jī)理不十分清楚。（4）tnf 是一種內(nèi)源性熱原質(zhì)，引起發(fā)熱，并誘導(dǎo)肝細(xì)胞急性期蛋白的合成。tnf 引起發(fā)熱可能是通過直接刺激下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞和刺激巨噬細(xì)胞釋放il-1 而引起，還可通過 il-1 、tnf- 刺激其它細(xì)胞產(chǎn)生 il-6 。（5）促進(jìn)髓樣白血病細(xì)胞向巨噬細(xì)胞分化，如促進(jìn)髓樣白血病細(xì)胞ml-1 、單核細(xì)胞白血病細(xì)胞 u937、早幼粒白血病細(xì)胞hl60

13、 的分化，機(jī)理不清楚。 tgf- 可抑制 tnf-多種生物學(xué)活性，但不抑制 tnf- 對髓樣白血病細(xì)胞分化的誘導(dǎo)作用，甚至還有協(xié)同效應(yīng)。（6）促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化： tnf促進(jìn) t 細(xì)胞 nhc 類抗原表達(dá)， 增強(qiáng) il-2依賴的胸腺細(xì)胞、t 細(xì)胞增殖能力，促進(jìn) il-2、csf 和 ifn-等淋巴因子產(chǎn)生，增強(qiáng)有絲分裂原或外來抗原刺激 b 細(xì)胞的增殖和ig 分泌。 tnf- 對某些腫瘤細(xì)胞具有生長因子樣作用，并協(xié)同 egf 、pdgf和胰島素的促增殖作用，促進(jìn)egf 受體表達(dá)。 tnf 也可促進(jìn) c-myc 和 c-fos等與細(xì)胞增殖密切相關(guān)原癌基因的表達(dá)，引起細(xì)胞周期由go 期向 g1 期轉(zhuǎn)

14、變。最近報(bào)道inf-（lt ）是 eb病毒轉(zhuǎn)化淋巴母細(xì)胞的自分泌生長因子，抗lt 抗體、 stnf r以及 tnf- 能抑制 eb 病毒轉(zhuǎn)化淋巴細(xì)胞的增殖。il-1 、 ifn- 和 gm-csf 對 tnf的生物學(xué)作用有明顯的增強(qiáng)作用，可能與增加細(xì)胞tnf 受體的表達(dá)有關(guān)。 已報(bào)道一種抗 tnf-單克隆抗體， 可模擬 tnf- 的某些生物學(xué)作用， 這種現(xiàn)象在其它因子中還尚未見到。5.tnf與臨床應(yīng)用 tnf在治療腫瘤等方面開始臨床期試驗(yàn)，也可與il-2聯(lián)人事治療腫瘤，目前認(rèn)為全身用藥的療效不及局部用藥，后者如病灶內(nèi)注射，局部濃度高且副作用也較輕。近年來已采用 tnf 基因治療開始對黑素瘤等腫

15、瘤進(jìn)行臨床驗(yàn)證。 值得重視的 tnf 又與臨床某些疾病的發(fā)生有關(guān)。tnf與 il-1和 il-6的生物學(xué)性質(zhì)有許多相似之處（表4-8 ）。3 歡迎下載精品文檔表 4-8il-1、 il-6和 tnf的生物學(xué)性質(zhì)比較生物學(xué)性質(zhì) il-1 tnf il-6內(nèi)源性熱原質(zhì)引起發(fā)熱+ + +肝急性期蛋白 + + +t 細(xì)胞活化 + + +b 細(xì)胞活化 + + +b 細(xì)胞免疫球蛋白合成+ - +成纖維細(xì)胞增殖+ + -干細(xì)胞活化 + - +非特異性抗感染+ + +抗放射 +-滑膜細(xì)胞活化 + + -內(nèi)皮細(xì)胞活化 + + -休克綜合征 + + -誘導(dǎo) il-1 、 tnf 、 il-6和 il-8 + +

16、-（ 1）感染性休克：目前認(rèn)為革蘭氏陰性桿菌或腦膜炎球菌引起的彌漫性血管內(nèi)凝血、中毒性休克是由于細(xì)菌內(nèi)毒素刺激機(jī)體產(chǎn)生過量tnf- ，引起發(fā)熱，心臟、腎上腺嚴(yán)重?fù)p害，呼吸循環(huán)衰竭， 甚至引起死亡， 其 tnf水平與病死率正相關(guān)。其發(fā)病機(jī)理可能是tnf刺激內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致炎癥、組織損傷和凝血。tnf也是急性肝壞死的重要因素。病毒性暴發(fā)型肝衰竭外周血細(xì)胞誘生tnf ，il-1活性升高， 且與病情程度相關(guān)。目前有關(guān) tnf介導(dǎo)內(nèi)毒素性休克的機(jī)理還不很清楚。有認(rèn)為 tnf能促進(jìn)前凝血酶原活性物質(zhì)生成，抑制內(nèi)皮細(xì)胞凝血酶調(diào)節(jié)毒素休克。 tnf抗體（抗血清或單克隆抗體）在小鼠、家兔和狒狒體內(nèi)均有效地阻止致死性內(nèi)毒素體克的發(fā)生。應(yīng)用抗 tnfmcab治療膿毒癥和化膿性休克已進(jìn)入期臨床試驗(yàn)，抗 tnf嵌合抗體治療細(xì)菌性感染也已開始期臨床試驗(yàn)。（ 2）惡液質(zhì)： tnf- 又稱惡液素（ cachectin) ，可誘發(fā)機(jī)體發(fā)生惡液質(zhì)。（ 3）tnf 與病毒復(fù)制的關(guān)系： tnf 還具有類似 ifn 抗病毒作用， 阻止病毒早期蛋白質(zhì)的合成