《家禽抗肿瘤和抗病素养感染新制剂—干扰素》

  [论文] 家禽肿瘤和病毒感染性疾病的治疗一直是困惑禽病防治的难题之一。至今仍未有一类药物能特异性地有效杀灭家禽病毒性病原，干扰和抑制其病原的复制。据报道，中药制剂对某些病毒性禽病具有较好的治疗作用，但其作用机理不尽祥析。细胞因子干扰素（Interferon，IFN）的出现及其临床试验证明，该类细胞因子在病毒性禽病和禽肿瘤的治疗上极具临床应用前景。1957年Isaacs和Lindenmann首先发现了病毒干扰现象，即病毒感染的细胞能产生一种因子。作用于其他细胞干扰病毒的复制，因而命名为干扰素。目前已知干扰素并不能直接杀伤病毒，而是诱导宿主细胞产生数种酶，干扰病毒的基因转录或病毒蛋白组分的翻译。根据产生干扰素细胞的来源不同、理化性质和生物学活性的差异；可分为α-干扰素（Interferon α，IFN一α）、β-干扰素（IFN-β）、γ-干扰素（IFN-γ）。

  家禽是否存在干扰素及是否存在有类似于哺乳动物的各类干扰素，一直是近年来有争议的问题。1994年。Sckellick等克隆到鸡胚成纤维细胞干扰素基因。该cDNA编码区全长579bp。编码162个氨基酸。前31个为信号肽。成熟的IFN含有131个氨基酸，分子量为14.5KU。其DNA与哺乳动物Ⅰ型IFN只有43%的序列同源性，与IFN－Ⅴ的同源性为31%。1997年Lamdrecht等根据Sckellick发展的干扰素序列设计引物，通过PCR扩增得到丝裂原刺激的鸡脾淋巴细胞产生的干扰素基因，在大肠杆菌及真核细胞内表达可产生具有生活活性的IFN。

  1干扰素的产生

  IFN－α和IFN－β有许多相似之处：①两种IFN基因来自同一个祖先基因（commonancester gene）；②由产生；③结合相同的受体并发挥相似的生物学作用。IFN-α/β以往称为Ⅰ型IFN，主要由白细胞、成纤维细胞等在细菌、DNA或RNA病毒、多聚肌苷酸、多聚胞苷酸（polyI-C）、多核苷酸等刺激物诱导下产生。IFN-γ主要由活化的T细胞产生，在小鼠。由ThI亚群产生。当抗原、PHA或ConA刺激后、T细胞分泌IFN-γ，通常与白细胞介素-2（IL－2）的产生相一致、目前认为巨噬细胞活化因子（MAF）的主要活性存在于IFN-γ中。此外，活性NK细胞亦可产生IFN－γ。

  2干扰素的分子结构和基因

  IFN-α和IFN－β基因位于人9号染色体和小鼠的4号染色体。并连锁在一起。IFN-α基因至少有20个，成串排列在一个区域,元内含子。同一种属IFN-α不同基国产物其氨基酸同源性≥80%。人和小鼠IFN-β基因只有一个，无内含子，与IFN－α基因连锁在一起。IFN-β与IFN-α氨基酸组成的26%-30%同源性。IFN－α由两个亚族组成，分别称为IFN－α1和IFN－α2，其中IFN-α1至少由20个有功能的基因成员。目前只有90%左右的同源性，IFN－α2亚族有5－6个基因成员，目前只发现l个有功能的基因，其余是假基因。人和小鼠IFN－γ在DNA水平上，有65%左右的分子由143个氨基酸组成，糖蛋白以同源双体存在，分子量为40Kda，其生物学作用有严格的种属特异性。

  3干扰素的受体

  一般认为，IFN-α和IFN-β结构相同的受体，IFN-α/βR基因定位于21号染色体。受体的亲和力Kd在10-9—10-10M之间。受体膜外结构属细胞因子受体中干扰素受体素族。IFN－α/β受体分布相当广泛。包括单核细胞、巨噬细胞；多形核白细胞、B细胞、T细胞、血小板、上皮细胞、内皮细胞和肿瘤细胞等。IFN－γR基因定位于第6号染色体小鼠在第10号染色体，IFN－γ受体分布广泛。受体阳性细胞每个细胞约表达100—1000个受体。亲和力Kd在10-9—5×10-10M。裸肽分子量50Kda，糖基化后90Kda，其N末端与IFN－α/β受体有一定的同源性，具有种属特异性。目前认为。IFN-γR可能存在着第2条链。

  4 干扰素的生物学作用

  4.1 INF-α/β的生物学作用

  4.1.1 抗病毒作用：IFN-α/β具有广谱抗病毒作用。其作用机理是：①通过抑制某些病毒的吸附、脱壳和最初的病毒核酸转录，病毒蛋白合成以及成熟病毒的释放等不同环节；②通过NK、巨噬细胞和CTL杀伤病毒感染相细胞。

  4.1.2 抑制某些细胞的生长（cytostaic）：如抑制成纤维细胞，上皮细胞、内皮细胞和造血细胞的增殖，其机制可能通过使细胞停留在GO/CI期，降低DNA合成，下调C-MYC、C-FOS等细胞原癌基因转录水平。下调某些生长因子受体表达，如EGF、R、胰岛素-IR和M-CSFR等。

  4.1.3 免疫调节作用；促进大多数细胞MHCI类抗原的表达，活化NK细胞和CTL。

  4.1.4 抑制和杀伤肿瘤细胞；IF－Nα/β杀伤肿瘤细胞主要是通过促进机体免疫功能，提高巨噬细胞、NK和CTL的杀伤水平。

  4.2 IFN-γ的生物学作用

  4.2.1 诱导单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、皮肤成纤维细胞、血管内皮细胞和星状细胞等MHCIT类抗原的表达，使其参与抗原提呈和特异性免疫的识别过程。此外，IFN-γ克上调内皮细胞Ⅰ-CAM-1（CD54）表达，促进巨噬细胞FcrR表达，协同诱导并促进巨噬细胞杀伤病原微生物。

  4.2.2 促进LPS体外刺激小鼠B促进T细胞IL－2R表达。

  4.2.3 协同IL-2诱导LAK活性，促进T细胞IL-2R表达。

  4.2.4 诱导急性期蛋白合成，诱导髓样细胞分化。

  5 干扰素抑制病毒复制的作用机理

  有很多类型的细胞在被某些病毒感染几小时内就能产生干扰素，几天内就能达到高浓度，能在初次免疫反应尚未形成之前。发挥兔疫作用。干扰素有宿主细胞的基因编码。病毒感染细胞后、病毒遗传物质和宿主细胞核糖体作用。使靶细胞产生干扰素的编码基因去抑制，产干扰素。干扰素细胞内释放出来可保护与其接后的其他细胞下受感染。干扰素对未感染细胞的作用是通过对它们的DNA去抑制作用而实现的。由于这种去抑制作用，未感染细胞产生一种称作翻译——抑制——蛋白质（TIP）的物质，它可以阻止病毒RNA侵占细胞核糖体，因此抑制病毒的复制。病毒进入细胞→病毒RNA附着于宿主细胞核糖体→使形成干扰素mRNA的宿主细胞DNA顺反子去抑制→干扰素mRNA刺激干扰素产生→干扰素进入细胞→使形成翻译抑制蛋白质。mRNA的细胞DNA顺反子去抑制→TIP形成并结合到核糖体→TIP阻止病毒RNA结合到核糖体

  6 干扰素的临床作用

  IFN是第一个应用于临床的基因工程产品；目前IFN－α、IFN-β、IFN－γ都有基因工程产物，40多个国家使用干扰素制剂。治疗30多种疾病、但主要是用于临床肿瘤和病毒性感染等治疗。与之相类似。IFN在家禽肿瘤和病毒性疾病的临床治疗上也有极其广泛的应用前景，（见表1）主要表现在以下两方面：

  6.1 治疗病毒性感染

  6.2 抗肿瘤：IFN抗肿瘤的机理是：①抑制肿瘤细胞增殖；②诱导CTL、NK等杀伤细胞。并协间IL-2增强LAK活性；③诱导肿瘤细胞表达MHCI类抗原，增加对杀伤细胞的敏感性。

  表1：干扰素在家禽病毒感染及肿瘤疾病治疗上的应用

  肿

  瘤

  性

  疾

  病

  疾病

  马立克氏病

  白血病

  网状内皮组织增殖病

  火鸡淋巴细胞增殖病

  病因不明的肿瘤病

  病

  毒

  性

  疾

  病

  喉气管炎

  鸡新城疫

  脑脊髓炎

  流感

  腺病毒感染

  鸡痘

  病毒性肠炎感染

  呼肠孤病毒感染

  传染性法氏囊病

  传染性支气管炎

  传染小病毒感染

  传染性贫血

  病毒性肝为