“免疫毒素”的概念、定义、翻译、参考文献-科学参考

单词

免疫毒素

释义

【免疫毒素】

拼译：immunotoxins

在导向药物中，毒素和抗体的交联物称为免疫毒素。它在肿瘤的特异性治疗、控制免疫反应、破坏部分淋巴细胞亚型以及缓解部分强烈过敏及自体免疫疾病中有着重要的应用价值。

1987年，维特塔(E．S．Vitetta)在描述免疫毒素研究进展时，提出“3代免疫毒素”的概念。第1代免疫毒素是由包含A、B链的完整毒素和抗体的交联物。由于B链的非特异性，使这种免疫毒素仅能在体外得到有限的应用。第2代免疫毒素是毒素的A链与抗体或其F_ab段的复合物，或在此基础上的修饰产物。由于没有B链存在，避免了第1代免疫毒素的非特异性，在体内抗肿瘤治疗方面有一定的作用，但也存在不足，A链为非天然分子，体内清除更快；无B链辅助则进入胞浆较难。

以上两类免疫毒素都是通过常规的化学偶联方法制备的，通常存在着分子量大、渗透性差等缺陷。随着基因工程技术的发展，通过克隆、改造毒素基因，再和编码与细胞表面受体、抗原特异性结合的某些配基基因或抗体基因片段重组后表达，所产生的重组免疫毒素称为第3代免疫毒素。重组免疫毒素比前述两类免疫毒素具有更好的选择性、更长的半衰期和更弱的免疫原性，产量高，品质也均一，是一种理想的治疗药剂。

免疫毒素常用的毒素“弹头”主要是细菌毒素和植物毒素。细菌毒素包括抑制真核细胞蛋白质生物合成的白喉毒素(DT)和绿脓杆菌外毒素(PE)，作用于真核细胞膜的产气荚膜棱状芽胞杆菌磷酯酶C(PLC)等。植物毒素包括蓖麻毒素(RT)、相思子毒素(AT)、蒴根毒素(MT)、天花粉蛋白等。这些毒素均为糖蛋白，分子量在60～65kd之间，其分子由A、B两链组成、链间通过二硫键相连接。

合适的毒素载体应该具备分子量小、识别和结合相应的靶抗原和受体的亲和力强、特异性高等特点。已经研究或正在研究的毒素载体包括抗体的最小结合片段、细胞生长因子、激素和CD₄蛋白分子等。

第1、2代免疫毒素的研究已成为历史，目前和今后的研究重点将是重组免疫毒素。运用基因重组技术对克隆出的基因加以改造，去除毒素中非特异性细胞结合部位基因，如去掉结合部位的PE和DT分别称PE₄₀及DT₃₈₈。经过改造的毒素基因与载体基因的cDNA重组后转入受体菌中表达，形成融合蛋白后再经过纯化得到重组免疫毒素。在PE相关的基因融合中，载体cDNA必须位于编码PE₄₀的DNA5’端，若位于PE基因的3’端，其表达产物一般无杀伤细胞活性或杀伤活性很低。与此相反的是，在DT和PLC的基因的融合中，载体基因通常在毒素基因的3’端。

继1986年墨菲(Murphy)将黑色素刺激素(MSH)基因与DT基因拼接后制成融合分子(可杀伤黑色素瘤细胞)后，乔德哈利(V．K．Chaudhary)等于1989年修饰PE去掉与细胞识别的功能区，再和TGF_α基因构成融合基因，于E．Coli中表达，此融合蛋白(PE₄₀－TGF_α)可用于杀伤某些上皮生长因子(EGF)受体含量高的肿瘤。1989年，乔德哈利等先合成质粒PVC70108，含有编码抗T_ac重链变区(V_H)的348个bpDNA片段和轻链变区(V_L)的318bpDNA片段，二者由1个45bp的肽连接。VL再与编码PE的253～613氨基酸的残基的DNA连接，由此融合基因表达的免疫毒素称为抗－T_ac(FV)－PE₄₀。

1988年以来，免疫毒素研究有了较大进展。主要的改进在以下几点：(1)同样的毒素连接在不同抗体上，它们对靶细胞的毒性可以相差悬殊。由于筛选到的单抗日益增多，找到一些容易“内化”的单抗用于制备免疫毒素，在体内或体外都表现出很强的抗肿瘤作用。(2)人们发现去掉RT毒素A链上的糖蛋白，它在血液中的清除速度会减慢。进一步发现去糖蛋白A链，由基因工程制备的不含糖A链，或某些不含糖单链致核糖体失活蛋白(RIP)。(3)用巴西金叶树甙等增强免疫毒素的体内外抗肿瘤能力，有明显的效果。

激活的T淋巴细胞表面均含有高亲和力的白细胞介素－2受体(IL－2R)。因此，携带有毒素的白细胞介素－2(IL－2)能有效而又特异地杀灭表面带有IL－2R的靶细胞。威廉斯(P．Williams)和洛伯邦－高尔斯基(H．Lorberboum-Galski)分别于1987年和1988年利用基因工程手段在大肠杆菌中获得高效表达的且具有预期生物活性的IL－2－白喉毒素融合蛋白DAB₄₈₆－IL－2(DAB₄₈₆为突变获得的含有486个氨基酸的白喉毒素)和IL－2－绿脓杆菌外毒素融合蛋白IL－2－PE₄₀，它们均是用IL－2cDNA来替代相应毒素的基因中编码细胞结合区域的DNA片段而形成融合基因，并进而高效表达而获得。常见的血液系统的恶性肿瘤如成人T淋巴细胞白血病(ATL)细胞表面呈现出比正常细胞高得多的IL－2R，而正常细胞这种受体却很少，采用重组免疫毒素抗－T_ac(FV)－PE₄₀与ATL病人的外周血单核细胞作用16h，抑制50%蛋白质生物合成的浓度(IC50)在2．5×10^－11～25×10^－11mol／L之间，表明免疫毒素在治疗某些白血病方面有前途。1988年格拉勒(A．P．Grailer)等发现，DAB₄₈₆－IL－2可显著抑制破伤风类毒素特异的IgG抗体形成细胞的生成，抑制率达30%～75%。1989年，柯克曼(P．L．Kirkman)等在不同品系小鼠进行心脏移植时，给予DAB₄₈₆－IL－2，则可显著延长所有受术者的异体心脏的存活期。小鼠腹膜内注射IL－2－PE₄₀，也可特异地显著延长小鼠已血管化的移植心脏的存活期。在一定剂量范围内，药物剂量和存活期表现出一定的量效应关系。1989年，凯斯(J．P．Case)等给小鼠腹膜内注射IL－2－PE₄₀，与对照组相比，治疗组小鼠延迟了关节炎的发生，并减轻了疾病的症状。1989年罗伯格(F．G．Roberge)等证实，IL－2－PE₄₀可抑制实验性自身免疫性视网膜炎。1990年，克查克(P．W．Kozak)等发现，IL－2－PE₄₀能避免和抑制小鼠腹水瘤或实体瘤的恶性进展。

1990年以来，对免疫毒素DAB₄₈₆－IL－2也进行了较广泛的研究。1990年，基约凯韦(T．Kiyokawa)等证实DAB₄₈₆－IL－2在体外能特异地抑制ATL细胞的蛋白质合成。1990年查尔斯(F．Charles)用DAB₄₈₆－IL－2治疗ATL患者，经Ⅰ期治疗后，患者白细胞数和骨髓浸润细胞数显著下降，扩大的腹膜后淋巴结和脾脏明显缩小，表明该免疫毒素可渗透到较大的肿瘤组织中，且可特异地减少靶细胞数量。1991年，帕金森(D．Parkinson)使用DAB₄₈₆－1L－2治疗恶性淋巴瘤和类风湿性关节炎，13例病人中12例改善；治疗的12例癌症病人中，7例有效。DAB₄₈₆－IL－2的细胞毒机制包括3个方面：(1)融合蛋白连接到高亲和力的IL2R上；(2)受体介导的细胞吞噬，即融合蛋白被细胞内蛋白酶降解；(3)将降解的A片段传递到细胞浆，催化ADP核糖基延长因子α在靶细胞内抑制蛋白质合成，对细胞产生致命性损伤。

目前看来，IL－2－毒素这类新型免疫毒素有较广阔的发展前景。它在移植物抗宿主反应、某些自身免疫疾病、变态反应性疾病及肿瘤性疾病的治疗上将发挥作用，并将替代目前常用的、昂贵的非特异性免疫抑制剂和某些易引起毒副反应的免疫毒素，如抗OKT4、DT及T_ac抗原的免疫毒素。

免疫毒素投入临床应用尚有一些难题需要解决。可以想象，如果毒素与载体相联不牢固，进入人体后很可能在未到达靶细胞时就掉下来，这样将会对正常细胞产生细胞毒作用。反之，如果把它们相联过牢，当它到达靶细胞时毒素将不能解脱下来。然而细胞毒只有进入细胞才能产生明显的细胞毒作用。更重要的是，生物体内情况十分复杂，存在着许多能降解蛋白质的酶类，免疫毒素会不会在半途就被酶消化掉?更何况免疫毒素对生物体而言也是异物，会不会也启动生物的免疫系统而被它清除掉呢?

目前研究的焦点在于：进一步提高免疫毒素的疗效和降低其毒副作用。如果杂交瘤技术或融合抗体技术获得突破，用人源单抗作载体，不同疗程又用不同的毒素，那么免疫毒素在人体内的免疫原性问题可望消除或减弱；如能反复使用，疗效可能会更好。

【参考文献】：

1 奇云，开卷有益，1990；3：42

2 Vitetta ES，et al．Cancer Res，1991，51：4052～4058

3 Chovnick A，et al．Cancer Res，1991，51：465～467

4 LeMaistre CF，et al．Lancet，1991，337：1124～1125

5 奇云．现代化，1991，9：44～45

(安徽省淮南职业医学专科学校奇云副教授撰；姚士硕审)

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