白细胞介素12的生物学功能与药理学作用

白细胞介素１２的生物学功能与药理学作用郑华宁１，２，甘　慧１，周大兴２，窦桂芳１（１．军事医学科学院输血研究所药代动力学重点实验室，北京　１００８５０；２．浙江中医药大学药学院药理系，浙江杭州　３１００５３）摘要：白细胞介素１２（ＩＬ１２）是由巨噬细胞等抗原提呈细胞产生的细胞因子。ＩＬ１２对Ｔ细胞、自然杀伤细胞具有免疫调节作用，促进Ｔｈ１介导的细胞免疫反应。研究证实，ＩＬ１２对小鼠的肿瘤和各种感染性疾病等有治疗作用。国内外学者采用不同的治疗途径及不同的联合方案进行了大量的尝试。本文对目前ＩＬ１２的生物学功能及药理学作用作一综述。关键词：白细胞介素１２；药效学；药代动力学；免疫学中图分类号：Ｒ９１５．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４０４４０（２００８）０３０１９４０４Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ１２ＺＨＥＮＧＨｕａｎｉｎｇ１，２，ＧＡＮＨｕｉ１，ＺＨＯＵＤａｘｉｎｇ２，ＤＯＵＧｕｉｆａｎｇ１（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｒａｎｓｆｕｓｉｏｎＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈａｒｍａｃｙ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｉｃｉｎｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００５３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ１２（ＩＬ１２）ｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙａｎｔｉｇｅｎｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｃｅｌｌｓ，ｆｏｒｉｎｓｔａｎｃｅ，ｍａｃｒｏｐｈａｇｅｃｅｌｌｓ．ＩＬ１２ｉｓａｃｙｔｏｋｉｎｅｔｈａｔｅｘｅｒｔｓｉｍｍｕｎｏｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｓｏｎＴｃｅｌｌｓａｎｄＮＫｃｅｌｌｓ，ｐｌａｙｉｎｇａｕｎｉｑｕｅｒｏｌｅｉｎｐｒｏｍｏｔｉｎｇｔｙｐｅ１Ｔｈｅｌｐｅｒｃｅｌｌｒｅｓｐｏｎｓｅｓａｎｄ，ｔｈｅｒｅｂｙ，ｃｅｌｌｍｅｄｉａｔｅｄｉｍｍｕｎｉｔｙ．ＩＬ１２ｈａｓｂｅｅｎｓｈｏｗｎｔｏｅｘｅｒｔｓｔｒｉｋｉｎｇｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｅｆｆｅｃｔｓｉｎｍｏｕｓｅｔｕｍｏｒｍｏｄｅｌｓａｎｄｉｎｍｏｕｓｅｍｏｄｅｌｓｏｆａｖａｒｉｅｔｙｏｆｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓｄｉｓｅａｓｅｓ．ＭａｎｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅａｎｓａｎｄｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｏｆＩＬ１２ｗｉｔｈｃｅｒｔａｉｎｏｔｈｅｒｃｙｔｏｋｉｎｅｓｏｒｗｉｔｈｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙｏｒｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙｈａｖｅｂｅｅｎａｔｔｅｍｐｔｅｄ．Ｎｏｗ，ｗｅｇｉｖｅａｒｅｖｉｅｗｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｎｄｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃｅｆｆｅｃｔｓｏｆＩＬ１２．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｌｅｕｋｉｎ１２；ｐｈａｒｍａｃｏｄｙｎａｍｉｃｓ；ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ；ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ　收稿日期：２００７１１１２　作者简介：郑华宁，女，在读硕士研究生，研究方向：药物代谢，Ｔｅｌ：０１０６６９３２２２４，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]通讯作者：窦桂芳，女，研究员，研究方向：药物代谢与药代动力学，Ｔｅｌ：０１０６６９３２９５１，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]　　白细胞介素１２（ＩＬ１２）是相对分子质量为７０～７５ｋｕ的蛋白质，是由不同基因编码的２个亚基Ｐ３５和Ｐ４０两条肽链借二硫键的形式结合在一起的异源二聚体细胞因子。Ｐ３５和Ｐ４０两者单独存在时无生物学作用，只能结合后才具有生物学活性［１，２］。经多项研究发现，ＩＬ１２具有多种重要的生物学活性，参与机体免疫调节的许多方面，是连接天然免疫和获得性免疫的功能性桥梁，具有重要的抗感染和抗肿瘤作用。因此，本文对ＩＬ１２的生物学功能，药理学活性及药物代谢方面的特点作一简要综述。１　生物学功能ＩＬ１２主要是由单核细胞／巨噬细胞产生的一种细胞因子，部分来自Ｂ淋巴细胞和Ｔｈ２细胞亚群，在启动细胞介导的免疫反应中起重要作用。（１）ＩＬ１２是Ｔｈ１产生的必需因子，它可促进Ｔｈ１细胞的分化和功能的提高，同时抑制由ＩＬ４介导的Ｔｈ２细胞的分化［３］。在体外用过敏原作用于ＣＤ４细胞，导致生成Ｔｈ２型的细胞，分泌高浓度ＩＬ４和低浓度的ＩＦＮγ；当有ＩＬ１２存在时，则生成Ｔｈ１细胞，分泌ＩＦＮγ，而不分泌ＩＬ４。因此，ＩＬ１２和ＩＬ４分别支持Ｔｈ１和Ｔｈ２的分化。通过一定的正负反馈调节机制，Ｔｈ１细胞分泌的ＩＦＮγ可进一步增加单核细胞的·４９１·ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ　２００８Ｊｕｎ；３５（３）ＩＬ１２产生，减少ＩＬ１０产生，Ｔｈ２分泌的ＩＬ４和ＩＬ１０则抑制ＩＬ１２的产生［４］。（２）增强ＮＫ细胞和细胞毒性Ｔ淋巴细胞（ＣＴＬ）的免疫应答，刺激静止或激活的外周血Ｔ淋巴细胞和ＮＫ细胞分泌ＩＦＮγ，并与ＩＬ２有协同作用，但对于静止的细胞需要辅助细胞的参与。ＩＬ１２除增加ＮＫ／ＬＡＫ的杀伤活性外，还能诱导特异性ＣＴＬ的产生，该细胞被认为是杀瘤作用最强的细胞［５］。２　药理学作用２１　抗肿瘤作用大量动物实验表明，ＩＬ１２能够明显抑制恶性肿瘤的生长和转移，延长荷瘤动物的生存时间。早在１９９５年１１月纽约的会议上，免疫学家已讨论了ＩＬ１２的生物功能及其抗肿瘤的应用前景。美国匹兹堡大学遗传学研究所进行了ＩＬ１２的临床研究，对各种肿瘤患者进行Ⅰ期研究后，对肾癌患者进行了Ⅱ期研究，然而１７名患者中有１５名出现了累及多器官的严重不良反应，２名患者死亡。尽管患者有个体差异，但药物耐受性的差别与其剂量有关系。出现严重事件患者ＩＬ１２的用量达到１０００ｎｇ·ｋｇ－１，远远超过了其最大耐受剂量（ＭＴＤ），ＩＬ１２的副作用往往在第１次注射时最大，随后的治疗过程中逐渐递减，且是可逆的。在Ｋｏｍｉｔａ等［６］进行的实验中，应用重组鼠ＩＬ１２治疗移植肝癌细胞的小鼠，每只小鼠给药５００ｎｇ，能够显著抑制肿瘤的生长。在ＩＬ１２发挥抗肿瘤活性的过程中，ＩＦＮγ的参与是必要的。在应用ＩＬ１２治疗带有抗ＩＦＮγ单克隆抗体的肿瘤小鼠时，ＩＬ１２失去其抗肿瘤活性。然而，单独应用ＩＦＮγ不足以明显抑制肿瘤的发生。ＩＬ１２对Ｔ细胞缺乏裸鼠的抗肿瘤作用显著降低，但ＩＬ１２刺激产生的ＩＦＮγ总体水平并没有降低，这说明了在抑制肿瘤活性上虽然ＩＦＮγ的产生对ＩＬ１２的作用是必需的，但ＩＬ１２也可能有其他的抗肿瘤作用机制。目前，重组人ＩＬ１２（ｒｈＩＬ１２）已应用于人恶性肿瘤的治疗。Ｈｕｒｔｅａｕ等［７］静脉注射ｒｈＩＬ１２治疗复发性或者难治性卵巢癌患者２８例，剂量为２５０ｎｇ·ｋｇ－１，第１次使用后休息２周，以后每天注射１次，连续５ｄ后，休息１６ｄ为１个疗程，一直到疾病进展或出现不良反应后停药。２１％的患者出现骨髓抑制４级反应，２例出现血管渗漏现象，１例为２级反应，另１例为４级反应。Ｌｉｕ等［８］发现，虽然ＩＬ１２具有很强的抗肿瘤作用，但作用于许多肿瘤时，它只能发挥短暂的抑制肿瘤生长的作用，一旦停药，肿瘤就会恢复其生长速度，因此将ＩＬ１２与可降解动物凝胶制成混合的缓释制剂（ＩＬ１２ＧＨ）。实验动物选择的是移植了结肠癌细胞的Ｃ５７ＢＣ／６Ｎ小鼠，对照组单独给ＩＬ１２，实验组给混合制剂，两组的给药方式都是皮下注射，间隔６ｄ给药，每只动物给药２５０ｎｇ，结果显示实验组比对照组的肿瘤体积明显减小，混合制剂５００ｎｇ组给药后９～１２ｄ肿瘤的体积明显减小。剂量在１０００ｎｇ以内，两组在同等剂量下都没有明显的毒性反应。在这项研究中，ＩＬ１２从凝胶中持续降解，不仅延缓肿瘤的生长，而且可以将存在的肿瘤体积减小，从而达到了治愈的作用。大量的研究和数据表明，应采用剂量递增的方式给药，只要在ＭＴＤ范围内，其安全性和耐受性较好。此外，比较了瘤内注射、静脉、皮下及基因治疗等方式，皮下用药更方便，安全且有效。２２　抗肝炎病毒作用ＩＬ１２是调节宿主免疫反应的关键分子，大量临床前实验表明，ＩＬ１２通过刺激产生ＩＦＮγ抑制乙型肝炎病毒的复制。Ｖｉｎｇｅｒｈｏｅｔｓ等［９］分离了慢性乙型肝炎患者外周血单核细胞，用乙型肝炎ｅ抗原（ＨＢｅＡｇ）或乙型肝炎核心抗原（ＨＢｃＡｇ）刺激，细胞因子反应极其微弱，如同时应用ＩＬ１２，则可促进ＣＴＬ和ＩＦＮγ的诱生，这利于机体清除乙型肝炎病毒（ＨＢＶ）。体内研究结果证实，ＩＬ１２对清除慢性ＨＢＶ感染具有极重要作用。Ｒｉｇｏｐｏｕｌｏｕ等［１０］进行的研究显示，ｒｈＩＬ１２联合应用拉米夫定与单独应用拉米夫定抗ＨＢＶ的复制相比较，作用更强，更持久。将１５名乙肝病毒表面抗原（ＨＢｓＡｇ）阳性的慢性乙型肝炎患者随机分为３组，每组５人，第１组单独应用拉米夫定２４周，第２组单独应用拉米夫定４周后，再联合应用ｒｈＩＬ１２（每周２次，２００ｎｇ·ｋｇ－１）２０周，共２４周，第３组使用药物的疗程与第２组相同，ｒｈＩＬ１２的剂量更高（５００ｎｇ·ｋｇ－１）。２４周治疗结束后，对患者的ＨＢＶ的ＤＮＡ水平，Ｔ细胞的增殖，产生的ＩＦＮγ等指标进行考察，拉米夫定联合应用ｒｈＩＬ１２５００ｎｇ比单独应用拉米夫定具有更强的抗病毒活性。但是，当后２个实验组停止使用拉米夫定，只是继续使用ｒｈＩＬ１２时，患者血清中的ＨＢＶ又有显著的升高。在Ｃａｒｒｅｏ等［１１］进行的ｒｈＩＬ１２治疗试验中，对６名慢性乙型·５９１·国际药学研究杂志　２００８年６月　第３５卷第３期肝炎患者进行了研究，其中２名给药０２５μｇ·ｋｇ－１，另外４名患者给药０５μｇ·ｋｇ－１，前２名患者的最大血药浓度在３周后出现（６４和１３０ｎｇ·Ｌ－１），远远高于１２周后的浓度（４２和４９ｎｇ·Ｌ－１）。０５μｇ·ｋｇ－１组中的３名患者，在１２周和３周的血药浓度水平显示出更高或者持平，半衰期是３０ｈ。受试者中有４名患者给药４８ｈ后血液中仍然能检测到药物。对于丙型肝炎的治疗以往多采用干扰素单一疗法或者干扰素与利巴韦林（三氮唑核苷）联合治疗。Ｏ′Ｂｒｉｅｎ等［１２］评价了利用ｒｈＩＬ１２治疗丙型肝炎的疗效和安全性，选取２４名丙型肝炎患者，这些患者此前曾用干扰素治疗后没有取得效果。患者分为３个剂量组：３０，１００和３００ｎｇ·ｋｇ－１，每组患者中有６名给ｒｈＩＬ１２，另外２名患者给安慰剂，给药方式都是皮下注射，每周２次，共１２周，结果显示，只有３００ｎｇ·ｋｇ－１组体内的丙型肝炎ＲＮＡ消失，但停药后患者有复发。ｒｈＩＬ１２组的不良反应较轻，常见感冒样症状和头痛，病人容易耐受。３　药物代谢特点ｖａｎＨｅｒｐｅｎ等［１３］报道，头颈部鳞状上皮细胞癌患者术前的原发性肿瘤内、局部淋巴结内注射ｒｈＩＬ１２均产生免疫应答反应。其中对５名注射１００ｎｇ·ｋｇ－１患者考察了药物的代谢性质。患者每周瘤内注射１次ｒｈＩＬ１２，共注射２～３次，第１次注射前、注射后０５，１，２，４，８，２４，７２ｈ采集静脉血，最后１次注射前、注射后０５，１，２，４，８，２４ｈ采集静脉血，以ＥＤＴＡ和柠檬酸抗凝，离心后获得血浆，使用ＥＬＩＳＡ方法测血浆中的ＩＬ１２水平。结果显示，第１次给药的药时曲线下面积（ＡＵＣ０～２４ｈ）比第２或３次显著减少（Ｐ＜００５）。Ｌｅｎｚｉ等［１４］采用静脉滴注ｒｈＩＬ１２治疗卵巢癌、胃肠原发性恶性肿瘤及间皮瘤等腹腔癌患者的Ⅰ期临床试验中，在静脉滴注前和注射后５，１０，１５，３０ｍｉｎ，１，２，４，６，８，１０，２４，３６，４８，７２ｈ采集静脉血，５，１０，１５，３０ｍｉｎ，１，２，４，６，８，１０，２４，３６，４８ｈ抽取腹水，所有的样品储存在－６０℃下，分批次检测ＩＬ１２浓度。在腹水中的清除率呈