IL-1α:广泛参与免疫应答中的“活跃份子”-产品资讯-资讯-生物在线

IL-1α:广泛参与免疫应答中的“活跃份子”

作者:北京同立海源生物科技有限公司 2022-12-09T14:50 (访问量:2161)


白细胞介素作为先天性和适应性免疫细胞活动以及非免疫细胞和组织的通讯介质,在许多机体代谢活动中有着重要的作用:在肿瘤的发生、发展和控制中起着关键作用;介导T、B淋巴细胞的活化、增殖与分化以及调控免疫细胞在炎症中的反应;促进抗体的形成;增强NK细胞的活性;促进炎症介质的释放等。近年来,以IL-1为代表的促炎症因子在疾病中的作用已成为许多医学研究的重点,而IL-1家族各成员在炎症与肿瘤中的作用更是热点关注方向。


1972年,Gery等[1]发现人白细胞培养的上清中含有一种可溶性物质,这种物质可促进小鼠胸腺细胞对植物血凝素(PHA)的有丝分裂反应,一开始该物质被命名为淋巴细胞激活因子(Lymphocyte-activating factor,LAF)、内源性热源质(Endogenous pyrogen)、破骨细胞激活因子(Osteoclast activating factor)、黑素瘤细胞生长抑制因子(Melanomagrowth inhibitory factor)等,直到1979年,该因子在国际会议上被统一命名为IL-1(白细胞介素-1)。




IL-1家族成员


白细胞介素-1属于巨噬细胞因子(Monokine),主要由活化的单核巨噬细胞产生,其归类于白细胞介素-1家族,其中人们最早发现的是IL-1α和IL-1β两类因子。


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白细胞介素-1α(IL-1α)



白细胞介素-1α(IL-1α)是一种主要的警报细胞因子,可触发和增强炎症反应。与IL-1β不同,IL-1α的前体形式就很活跃,并通过IL-1RI诱导信号级联而起到报警素的作用。


自发现以来,IL-1α的结构和生物活性已被广泛研究,被认为是炎症和造血反应的重要调节剂[2] ,其前体基因在包括肾脏、肝脏、肺、内皮细胞、星形胶质细胞和胃肠道上皮细胞的细胞中组成性表达。它是一种多效性细胞因子,在人类中由IL-1α基因编码,可与HAX1、NDN相互作用,但是与TNF之间的协同作用是临床上相关的。IL-1α和TNF都是急性期细胞因子,具有促发热和促炎作用。


在进化上,IL-1α在细胞表面受体进化前就被认为是早期生物体中的转录因子。它是一种具有双重功能的细胞因子,不仅可以与细胞表面的受体结合发挥作用,还可通过核定位序列(Nuclear localization sequence,NLS)转运到细胞核中,进而影响基因的转录。


IL-1α主要由活化的巨噬细胞、中性粒细胞、上皮细胞和内皮细胞产生,参与到机体造血系统、神经、内分泌系统的反应,以及某些抗肿瘤的病理生理过程,并且具有代谢、生理、造血活性,在调节免疫应答中起到核心作用。




IL-1α与IL-1β



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IL-1α与IL-1β区别


 

◆ Pro-IL-1α组成性存于健康人体间充质细胞中,pro-IL-1β仅存在于常住巨噬细胞中;
◆ pro-IL-1α分子是活性的,而Pro-IL-1β需要通过caspase-1进行剪切,才激活;
◆ IL-1α作为一种完整的膜蛋白发挥作用,而IL-1β不存在于细胞膜上;
◆ IL-1α在核内是活跃的,而IL-1β不存在于细胞核中;
◆ IL-1α在疾病状态的体液循环中很少报告,而IL-1β在健康和疾病的体液循环中都存在。



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IL-1α与IL-1β信号通路


 

IL-1α和IL-1βb 的生物活性由 IL-1R1(IL-1 type I receptor)介导,结合诱导 IL-1R1 胞外区构象变化,使其与 IL-1RAcP 相互作用,IL-1RAcP 是细胞内信号传导所必需的,包括 MyD88 依赖的 NF-κB、p38、JNK 和 ERK 的激活。

IL-1Ra 与IL-1αβ竞争结合 IL-1R1,但不募集 IL-1RAcP,也不激活细胞内信号通路。IL-1R2 在细胞膜上作为细胞表面受体或在细胞外环境中以可溶性形式 (sIL-1R2) 发挥作用。IL-1RAcP 也能以可溶形式 (sIL-1RAcP) 存在,可有助于形成无活性的 IL-1/IL-1R2/IL-1RAcP 复合物,从而增加 sIL-1R2 作为 IL-1ab 抑制剂的效力。


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IL-1 系统[3]



IL-1α临床应用研究



近年来,白细胞介素IL-1的治疗潜力被科研人员关注,并使之成为许多疾病基础和转化研究的热点,目前越来越多的临床试验将它们作为治疗药物和靶点。


相关研究(一) : Axl和白介素1α在乙脑病毒感染中的重要作用


2020年7月,首都医科大学基础医学院安静教授团队在国际病毒学期刊《Journal of Virology》杂志以封面文章的形式发表题为"Axl deficiency promotes the neuroinvasion of Japanese encephalitis virus by enhancing IL-1α production from pyroptotic macrophages"的研究论文[4]。


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该论文系统地阐述受体酪氨酸激酶Axl和白介素1α(IL-1α)在乙型脑炎病毒(JEV)感染和致病过程中的重要作用,首次报道了Axl在JEV致病中的保护作用,并揭示了白介素1α(IL-1α)在JEV突破血脑屏障中的关键作用,为JEV的治疗提供了候选靶点。本研究表明,IL-1α可以破坏血脑屏障,而Axl可以抑制IL-1α释放,所以Axl并不是病毒的受体,而是避免脑炎发生的重要的宿主保护因子。


相关研究(二) :靶向白介素1α的MABp1或可改善结直肠癌治疗


2017年,一项针对IL-1α抗体MABp1的III期临床研究结果显示,MABp1对晚期结直肠癌患者的症状产生显著影响,同时具有高水平的安全性和耐受性。


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研究表明,IL-1α的途径似乎是一个潜在的治疗靶标,无论是通过衍生抗体的作用,或通过个体的体液免疫反应[5]。


结语IL-1长期以来一直与炎症诱导的癌变有关,以IL-1α为靶点的治疗在临床实践的道路上仍有重大障碍需要克服。对IL-1α在肿瘤生物学中的深入研究,将有助于我们更好地了解白细胞介素治疗的机制,从而有助于制定新的治疗策略。


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