重組人白介素2 Recombinant Human IL2的來源及其作用
白介素-2 (IL-2) 是一種白細(xì)胞介素，是免疫系統(tǒng)中的一種細(xì)胞因子信號分子，它調(diào)節(jié)負(fù)責(zé)免疫的白細(xì)胞的活動。IL-2是由133個氨基酸組成的糖蛋白，具有一個分子內(nèi)二硫鍵和可變糖基化作用。
IL-2主要由T細(xì)胞受抗原或絲裂原刺激后合成，主要來源是活化的CD4+ T 細(xì)胞和活化的CD8+ T細(xì)胞，誘導(dǎo)活化的T細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和淋巴因子活化的殺傷細(xì)胞增殖和成熟。
在穩(wěn)態(tài)條件下，IL-2主要由次級淋巴樣器官中的CD4+T輔助細(xì)胞(TH)產(chǎn)生，在較小程度上由CD8+T細(xì)胞、自然殺傷(NK)細(xì)胞和自然殺傷T (NKT)細(xì)胞產(chǎn)生。在一定條件下，活化的樹突狀細(xì)胞(DCs)和肥大細(xì)胞也可以少量合成IL-2。雖然CD8+T細(xì)胞的IL-2合成相對較弱，并且這些細(xì)胞的反應(yīng)通常需要CD4+T細(xì)胞的幫助，但CD4+和CD8+T細(xì)胞的IL-2產(chǎn)生在抗原激活后會被強(qiáng)烈誘導(dǎo)。IL-2的產(chǎn)生受多種機(jī)制調(diào)控，包括轉(zhuǎn)錄因子B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)成熟蛋白1 (BLIMP1;也稱為PRDM1)。BLIMP1被IL-2激活，進(jìn)而抑制IL -2的產(chǎn)生，從而提供負(fù)反饋機(jī)制。已經(jīng)分化為長壽命記憶細(xì)胞的效應(yīng)T細(xì)胞，尤其是中樞記憶T細(xì)胞，它可以進(jìn)入淋巴結(jié)表達(dá)低水平的BLIMP1，從而保留或重新獲得產(chǎn)生IL-2的能力。然而，T細(xì)胞長期暴露于抗原會導(dǎo)致這些細(xì)胞中BLIMP1的表達(dá)上調(diào)，這反過來又會逐漸降低這些細(xì)胞在分泌IL-2的能力�？乖ㄟ^T細(xì)胞受體(TCR)持續(xù)刺激T細(xì)胞，并結(jié)合IL-2信號，還可誘導(dǎo)T細(xì)胞上表達(dá)死亡受體FAS(也稱為CD95)和FAS配體(也稱為CD95L)，通過活化誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的方式促進(jìn)T細(xì)胞凋亡。
IL-2的靶細(xì)胞包括T細(xì)胞、NK細(xì)胞、B細(xì)胞及單核－巨噬細(xì)胞等。這些細(xì)胞表面均可表達(dá)IL-2受體IL-2R。IL-2R包含3條多肽鏈：1條為α鏈（CD25），分子量55KD；1條為β鏈（CD122），分子量75KD；另1條為γ鏈（CD132），分子量64KD。其中，α鏈的胞內(nèi)區(qū)較短，為低親和力受體，且下游無信號傳導(dǎo)，不能向細(xì)胞內(nèi)傳遞信號；β和γ組成中等親和力的受體，下游可以通過JAK傳導(dǎo)信號，在α參與的情況下，親和力增強(qiáng)為高親和力受體。3種肽鏈單獨與IL-2結(jié)合親和力較低，只有同時表達(dá)才能產(chǎn)生高度親和力。
IL-2 通過與淋巴細(xì)胞表達(dá)的IL-2R結(jié)合來介導(dǎo)其作用，在 T 細(xì)胞成熟的胸腺中，它通過促進(jìn)某些未成熟 T 細(xì)胞分化為調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞來預(yù)防自身免疫性疾病，同時也會抑制其他 T 細(xì)胞，使之不會攻擊體內(nèi)正常的健康細(xì)胞。多年來，人們已經(jīng)知道，除了淋巴樣細(xì)胞外，非淋巴樣細(xì)胞也可以表達(dá)IL-2R的成分，包括CD25。事實上，一些人成纖維細(xì)胞系在mRNA和蛋白水平上均表達(dá)CD25和CD122。有趣的是，這些成纖維細(xì)胞系沒有表達(dá)可檢測水平的γc，但通過趨化因子配體2 (CC‑chemokine ligand 2,CCL2)的分泌和IL-2培養(yǎng)后細(xì)胞間粘附分子1 (ICAM1)和ICAM2的上調(diào)來評估，這些細(xì)胞系具有CD25和CD122的功能異二聚體。
IL-2的作用
1、體外培養(yǎng)T細(xì)胞
各種刺激物活化的T細(xì)胞一般不能在體外培養(yǎng)中長期存活，加入IL-2則能其長期持續(xù)增殖，因此IL-2曾被命名為T細(xì)胞生長因子（T cell growth factor，TCGF）。靜止的T細(xì)胞表面不表達(dá)IL-2R，對IL-2沒有反應(yīng)；受絲裂原或其它刺激活化后T細(xì)胞才能表達(dá)IL-2R，成為IL-2的靶細(xì)胞；而IL-2又可誘導(dǎo)靶細(xì)胞增加IL-2R的表達(dá)。在活體內(nèi)，IL-2對CD4+T細(xì)胞的作用是通過自分泌途徑實現(xiàn)的，因為活化的CD4+T細(xì)胞能夠產(chǎn)生大量的IL-2；而CD8+T細(xì)胞則通過旁分泌途徑來維持細(xì)胞的生長。IL-2R在T細(xì)胞上的表達(dá)是一過性的，一般在活化后2～3天達(dá)到高峰，6～10天左右消失。隨著IL-2R的消失，T細(xì)胞即失去對IL-2的反應(yīng)能力。因此若要維持正常T細(xì)胞在體外長期生長，必須不斷地用絲裂原或其它刺激物去刺激T細(xì)胞，以維持IL-2R的表達(dá)。
IL-2促進(jìn)T細(xì)胞增殖，尤其是幼稚的T細(xì)胞。IL-2通過一個由IL-2、IL-2Rα（CD25）、IL-2Rβ和IL-2Rγ組成的四級高親和力受體復(fù)合體在活化的T細(xì)胞上傳遞信號。幼稚的T細(xì)胞對IL-2相對不敏感，因為它們只表達(dá)少量的IL-2Rβ和IL-2Rγ。它們只在CD25表達(dá)后獲得敏感性，CD25捕獲細(xì)胞因子并將其呈現(xiàn)給IL-2Rβ和IL-2Rγ受體。
2、體外培養(yǎng)NK細(xì)胞
NK細(xì)胞直接殺傷腫瘤細(xì)胞的獨特作用機(jī)制，使得 NK 細(xì)胞過繼免疫療法成為治療腫瘤的新熱門，而體外高效擴(kuò)增出足夠數(shù)量的臨床級別的NK細(xì)胞是藥物開發(fā)的關(guān)鍵，IL-2作為經(jīng)典的NK細(xì)胞擴(kuò)增用細(xì)胞因子，可在短時間（24小時）內(nèi)促進(jìn)NK細(xì)胞的存活、激活，隨著研究不斷深入，為了進(jìn)一步提高 NK 細(xì)胞擴(kuò)增倍數(shù)、NK 細(xì)胞百分率及細(xì)胞毒活性，常通過聯(lián)合其他因子共培養(yǎng)NK細(xì)胞，IL-2和IL-15聯(lián)合應(yīng)用可促進(jìn)NK細(xì)胞的增殖和活性，有利于NK細(xì)胞的激活, 且IL-15可以提高其對腫瘤細(xì)胞株的細(xì)胞毒性；IL-2、IL-12、IL-15和IL-18聯(lián)合作用可誘導(dǎo)細(xì)胞因子誘導(dǎo)的記憶樣NK細(xì)胞（CIML），這是一種壽命長、細(xì)胞毒性高、分泌IFN-γ的NK細(xì)胞，從而提高臨床治療效果。
3、IL-2與TIL細(xì)胞療法
TIL細(xì)胞療法是從患者自身的腫瘤組織中采集并分離出具有特異性識別腫瘤細(xì)胞抗原能力的T淋巴細(xì)胞，在體外常通過IL-2快速活化和擴(kuò)增后再回輸?shù)交颊唧w內(nèi), 最終實現(xiàn)對腫瘤的裂解和殺傷效果的一種細(xì)胞療法。最常見的TILs生產(chǎn)方法是從切除的腫瘤組織塊中分離 TIL，并使用快速擴(kuò)增法(REP) 在體外進(jìn)行擴(kuò)增，為避免T細(xì)胞損傷，有研究建議將腫瘤塊分割成1mm3 大小塊后放入含有高劑量的IL-2培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩周，讓TILs逐漸從組織塊中流到培養(yǎng)基中而獲取，但需要2-3天補(bǔ)充一次IL-2，所以該方法需使用大量的IL-2。也有學(xué)者為減少體外培養(yǎng)周期并保持TIL 的功效，他們在快速擴(kuò)增法操作時，將高劑量的IL-2、抗CD3抗體和PBMC飼養(yǎng)層細(xì)胞添加到TIL培養(yǎng)體系中；另外，除使用高劑量的IL-2外，也有其他體外擴(kuò)增和刺激試劑，如使用細(xì)胞因子（如 IL-15 和 IL-21)、共刺激分子、免疫檢查點抑制劑等來刺激擴(kuò)增TIL。
4、對B細(xì)胞的作用
IL-2對B細(xì)胞的生長及分化均有一定的促進(jìn)作用。活化的或惡變的B細(xì)胞表面表達(dá)高親和力IL-2R，但是密度較低；較高密度的IL-2可誘導(dǎo)B細(xì)胞生長繁殖，促進(jìn)抗體分泌，并誘使B細(xì)胞由分泌IgM向著分泌IgG2轉(zhuǎn)換。
5、誘導(dǎo)細(xì)胞毒作用
①接受了預(yù)刺激信號的CD8+ T細(xì)胞可以受IL-2的作用活化為CTL，發(fā)揮細(xì)胞毒作用；在一定條件下，CD4+ T細(xì)胞也可受IL-2的誘導(dǎo)而具有殺傷作用。
②NK細(xì)胞是唯一正常情況下表達(dá)IL-2R的淋巴樣細(xì)胞，因此始終對IL-2保持反應(yīng)性。然而靜止的NK細(xì)胞上只表達(dá)IL-2R的β鏈和γ鏈，對IL-2的親和力低，只能對高濃度的IL-2發(fā)生反應(yīng)。一旦NK細(xì)胞活化，就表達(dá)IL-2R的α鏈，成為高親和力的受體；大劑量的IL-2誘導(dǎo)的LAK活性主要是NK細(xì)胞。
③使T細(xì)胞和NK細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ、TNF-β和TGF-β等因子，促進(jìn)非特異性細(xì)胞毒素；還可誘導(dǎo)產(chǎn)生某些B細(xì)胞生長因子以及造血生長因子等，從而發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)作用。
6、對巨噬細(xì)胞的作用
人類單核－巨噬細(xì)胞表面在正常時有少量的IL-2Rβ鏈表達(dá)，但是受到IL-2、 IFN-γ或其它活化因子作用后，可表達(dá)高親和力IL-2R。單核－巨噬細(xì)胞受到IL-2的持續(xù)作用后，其抗原遞呈能力、殺菌力、細(xì)胞毒性均明顯增強(qiáng)，分泌某些細(xì)胞因子的能力也得到加強(qiáng)。
研究顯示IL-2功能與結(jié)構(gòu)具有相關(guān)性。結(jié)構(gòu)上，IL-2主要由α螺旋體和β螺旋體構(gòu)成，第58、105和125位含半胱氨酸（Cys）殘基，IL-2主要依賴第58位、105位Cys之間所形成的二硫鍵來維持空間構(gòu)造，分子內(nèi)Cys58與位Cys105之間形成二硫鍵是維持IL-2活性構(gòu)象所必需的。而125位Cys的-SH則呈游離狀態(tài)。但是，該游離的-SH性質(zhì)很不穩(wěn)定，在某些情況下可以與58或105位Cys的-SH形成錯配的二硫鍵，造成IL-2天然構(gòu)型破壞和功能消失。因此，為提高IL-2活性，基因工程上將125位Cys換為絲氨酸（Ser）。
知禾泰克提供兩款I(lǐng)L2野生型的產(chǎn)品，CK1001-His（組氨酸標(biāo)簽），CK1001-FC（FC標(biāo)簽）產(chǎn)品，高純度，高活性，無動物源性污染。
1. 知禾泰克規(guī)�；a(chǎn)重組人白介素2 Recombinant Human IL-2（His Tag）
| 表達(dá)宿主 | CHO細(xì)胞 |
| 標(biāo)簽 | C- His Tag |
| 分子量 | 16.2 kDa |
| 形態(tài) | 凍干粉/液體 |
| 純化方法 | 層析純化 |
| 緩體體系 | 1×PBS，pH7.4 |
| 保存條件 | -20℃~-80℃（2年） |
| 無菌檢測 | 合格 |
| 支原體檢測 | 合格 |
| 內(nèi)毒素水平 | <10 EU/mg |
| 純度 | ≥98%，采用 SDS-PAGE及SEC-HPLC檢測（圖1） |
| 生物活性 | 促小鼠CTLL-2 細(xì)胞增殖測定， ED50為0.05-0.1 ng/mL（圖2），相應(yīng)的比活性 >1×107 IU/mg |
2. 知禾泰克重組人白介素2 Recombinant Human IL-2（FC Tag）
| 表達(dá)宿主 | CHO細(xì)胞 |
| 標(biāo)簽 | C-hFC Tag |
| 分子量 | 84 kDa |
| 形態(tài) | 凍干粉 |
| 純化方法 | 層析純化 |
| 緩體體系 | 1×PBS，pH7.4 |
| 保存條件 | -20℃~-80℃（2年） |
| 無菌檢測 | 合格 |
| 支原體檢測 | 合格 |
| 內(nèi)毒素水平 | <10 EU/mg |
| 純度 | ≥98%，采用 SDS-PAGE檢測（圖3） |
| 生物活性 | 促小鼠CTLL-2 細(xì)胞增殖測定，ED50≤0.5ng/ml，活性單位大于2*106U/mg（圖4） |
