IL33在免疫相關疾病中的應用與制備進展

趙娜 袁青

【摘要】IL-33是于2005年發現的一個具有多種功能的細胞因子，屬于IL-1家族成員。IL-33在安靜情況下可存在于細胞核內，起核內定位分子調節基因表達的作用；又可在前炎性因子的刺激下被分泌至胞外，作為可溶性細胞因子起到調節Th2型免疫應答的作用。IL-33對多種疾病的發生發展過程的研究具有重大意義。本文采用全人源抗體制備技術來構建治療性IL-33噬菌體展示文庫，為疾病的診斷、治療指明了新的方向。

【關鍵詞】IL-33；全人源抗體；噬菌體展示技術

【Abstract】IL-33 is a multifunctional cytokine discovered in 2005， which belongs to the new members of the IL-1 family. Functioning as an intracellular nuclear factor， it is played a role of regulates transcription. Furthermore， as a secreted cytokine， it is involved in the regulating of Th2 immune response and played a role of proinflammatory cytokine. IL-33 plays an important role in the occurrence as well as the development of many diseases. In this paper， the preparation of fully human antibody technology was used to construct the library of therapeutic IL-33 phage display. It provided a new direction for the diagnosis and treatment of the disease.

【key words 】IL-33；Human antibody；Phage display technology

【中圖分類號】R730.45 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）03-0663-01

IL-33是于2005年發現的一個具有多種功能的細胞因子，屬于IL-1家族成員。IL-33在未受到前炎性因子刺激情況下可存在于細胞核內，起核內定位分子調節基因表達的作用；又可在前炎性因子的刺激下被分泌至胞外，作為可溶性細胞因子起到調節Th2型免疫應答的作用。IL-33發揮細胞因子的作用是通過與孤兒受體ST2相結合，用以驅動Th0細胞分化產生Th2型細胞因子來增強Th2型細胞介導的變態反應；又可驅動淋巴細胞、肥大細胞、和粒細胞等產生促炎因子和Th2型細胞因子。IL-33/ST2信號傳導通路通過調節TH2類細胞因子來抑制或促進TH2型免疫應答在感染、變態反應、心血管等疾病中起著重要的作用，因此重組IL-33融合蛋白載體對多種疾病的發生發展過程的研究具有重大意義。

1、IL-33的發現及其特性

1.1 IL-33的發現 IL-33是由Baekkevold等⑴從高壁內皮細胞中分離得到，且定位于高壁內皮細胞核內，故最初被稱為：“高壁內皮細胞來源的核因子”。2005年Schmitz等⑵搜索計算機數據庫，在檢索IL-1家族成員中，通過同源比對成功鑒定了ST2受體的配體，并將其命名為IL-33。

1.2 IL-33的特性 人的IL-33基因位于人9號染色體（9p24.1）上，相對分子質量約為18000，具有IL-1家族的典型β三葉形特征，在結構上更接近IL-18。IL-33的N端具有螺旋-轉角-螺旋結構域，為核定位的必要條件；C端為細胞因子結構域。目前研究發現，IL-33具有雙重的生物學特性，在未受到炎性因子刺激的情況下可存在于細胞核內，起核內定位分子調節基因表達的作用；又可在前炎性因子的刺激下被分泌至胞外，作為可溶性細胞因子驅動淋巴細胞、肥大細胞、和粒細胞等起到調節Th2型免疫應答的作用。

2、IL-33在免疫相關疾病中的應用

2.1 感染 感染包括細菌、病毒、寄生蟲等的感染。Hazlett等⑶發現感染銅綠假單胞菌引起角膜炎的患者中IL-33的表達明顯增強，IL-33在細菌感染中通過上調Th2類細胞因子，抑制Th1類細胞因子清除細菌來對機體起保護作用。Tomomitsu等⑷發現被HIV感染的病人與未感染的正常血清相比，HIV患者血清中IL-33水平降低，sST2水平升高。但IL-33在HIV感染中起何種調節作用尚不明確。Jones等⑸發現感染弓形蟲的患者腦組織中sST2及ST2L的mRNA水平增加，且后者高于前者，未感染者對弓形蟲更易感，病變更重，證明ST2對弓形蟲感染均有保護性作用。IL-33在感染性疾病中所起的保護作用是通過參與Th2型免疫應答，驅動肥大細胞、嗜酸性粒細胞等調節Th1/Th2之間的應答平衡來實現的⑹。

2.2 炎癥 炎癥包括皮膚、關節及胃腸道等的炎癥。Theoharides等⑺在對銀屑病患者的病灶檢測中發現IL-33 mRNA的表達與正常人體相比明顯增強，且銀血病患者的正常皮膚也發現了IL-33 mRNA的表達的增強，但增強趨勢小于病灶區域。這就提示IL-33的表達與浸潤的淋巴細胞或者角質細胞的增殖無關，但其增強與血管、浸潤的炎癥細胞和汗腺密切相關。Ishikawa等⑻用ELISA的方法檢測患類風濕性關節炎（JRA患者的血清，發現IL-33在類風濕因子（RF）陽性的患者中表達水平明顯高于RF（-）患者，ST2在JRA活動期患者中的表現水平高于JRA緩解期患者。這就說明IL-33和ST2在JRA的發生、發展過程中起承上啟下的作用。Kobori等⑼通知RT-PCR測得活動性IBD患者的腸粘膜上IL-33 mRNA的表達特異性升高，非活動性IBD患者和正常對比組的腸粘膜上的IL-33 mRNA未升高。Sponheimd等⑽進一步通過定量PCR發現，IBD患者腸粘膜上的IL-33 mRNA變化水平與IBD疾病活動度、活動指數、內鏡評分呈明顯正相關性。研究證明，IL-33在炎癥反應中所起的損害作用是通過IL-33誘導BMCMC釋放前炎性細胞因子；誘導HUCBMC中IL-8和IL-13的產生來增強肥大細胞功能的⑾。

2.3 變態反應 變態反應即過敏反應。在哮喘、過敏性鼻炎、過敏性腸炎等患者中，IL-33作為增強TH2型免疫應答的一種細胞因子，通過IL-33與受體ST2結合，激活肥大細胞、Th2細胞、嗜酸性粒細胞和嗜堿性粒細胞等產生IL-4、IL-5、IL-13等Th2型細胞因子，從而加重炎癥反應⑿。

2.4 心血管疾病 在對心肌梗死和動脈粥樣硬化等的研究中發現，IL-33對血管緊張素II和腎上腺素引起的心肌細胞肥大起抵抗作用，同時IL-33可提高TH2的功能，促進IL-4、IL-5、IL-13的分泌，降低TH1的功能，防止動脈發生動脈粥樣硬化。

2.5 神經系統疾病 J Chapuis等⑽在應用遺傳學技術尋找阿爾茨海默?。ˋD）的關聯基因過程中，發現AD患者腦內IL-33的表達顯著減少，且與AD的發生、發展有著緊密的聯系。Aβ的沉積在AD的發病中起重要的作用，而IL-33的表達顯著減少又增加患AD的風險，因此，IL-33可能參與調節Aβ在體內的代謝過程。

2.6 腫瘤 近幾年的研究發現，腫瘤可誘導TH2細胞因子分泌升高，TH1細胞因子分泌降低，而IL-33可以促進腫瘤中TH2型細胞因子的分泌，表現出活躍的免疫抑制效應。

2.7 生殖系統疾病 近期的研究發現，流產與子癇前期患者血清中IL-33、sST2都有升高趨勢⑾。當妊娠合并子癇時，在發病前sST2就明顯升高。這就說明IL-33、sST2與生殖系統疾病密切相關。

3、IL-33高效表達載體的構建

從未經主動免疫的健康志愿者外周血單核細胞中提取mRNA，采用的是RT-PCR的方法。提取后對IL-33進行表達純化，然后繼續從富集后的ScFv文庫中，挑取單克隆子，再進行小量表達，以純化后的IL-33作為抗原進行ELISA篩選單鏈抗體⑿。大量篩選出抗IL-33單鏈抗體后進行鑒定，再轉移到表達載體中，進行大量表達、純化。最后將純化后的抗IL-33單鏈抗體進行細胞水平的生物學功能鑒定，達到了構建IL-33硫氧還蛋白融化載體，高效表達IL-33蛋白的目的。

4、結語

IL-33作為雙重作用的蛋白，其研究主要集中在胞外發揮細胞因子的作用上，對胞內作為核因子發揮轉錄調控機制的研究有待進一步深入。因此，深入研究IL-33/ST2通路，構建治療性IL-33噬菌體展示文庫，對疾病的診斷、治療指明了新的方向，具有非常重要的意義。

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