IL33在免疫相关疾病中的应用与制备进展

赵娜 袁青

【摘要】IL-33是于2005年发现的一个具有多种功能的细胞因子，属于IL-1家族成员。IL-33在安静情况下可存在于细胞核内，起核内定位分子调节基因表达的作用；又可在前炎性因子的刺激下被分泌至胞外，作为可溶性细胞因子起到调节Th2型免疫应答的作用。IL-33对多种疾病的发生发展过程的研究具有重大意义。本文采用全人源抗体制备技术来构建治疗性IL-33噬菌体展示文库，为疾病的诊断、治疗指明了新的方向。

【关键词】IL-33；全人源抗体；噬菌体展示技术

【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

【中图分类号】R730.45 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）03-0663-01

IL-33是于2005年发现的一个具有多种功能的细胞因子，属于IL-1家族成员。IL-33在未受到前炎性因子刺激情况下可存在于细胞核内，起核内定位分子调节基因表达的作用；又可在前炎性因子的刺激下被分泌至胞外，作为可溶性细胞因子起到调节Th2型免疫应答的作用。IL-33发挥细胞因子的作用是通过与孤儿受体ST2相结合，用以驱动Th0细胞分化产生Th2型细胞因子来增强Th2型细胞介导的变态反应；又可驱动淋巴细胞、肥大细胞、和粒细胞等产生促炎因子和Th2型细胞因子。IL-33/ST2信号传导通路通过调节TH2类细胞因子来抑制或促进TH2型免疫应答在感染、变态反应、心血管等疾病中起着重要的作用，因此重组IL-33融合蛋白载体对多种疾病的发生发展过程的研究具有重大意义。

1、IL-33的发现及其特性

1.1 IL-33的发现 IL-33是由Baekkevold等⑴从高壁内皮细胞中分离得到，且定位于高壁内皮细胞核内，故最初被称为：“高壁内皮细胞来源的核因子”。2005年Schmitz等⑵搜索计算机数据库，在检索IL-1家族成员中，通过同源比对成功鉴定了ST2受体的配体，并将其命名为IL-33。

1.2 IL-33的特性 人的IL-33基因位于人9号染色体（9p24.1）上，相对分子质量约为18000，具有IL-1家族的典型β三叶形特征，在结构上更接近IL-18。IL-33的N端具有螺旋-转角-螺旋结构域，为核定位的必要条件；C端为细胞因子结构域。目前研究发现，IL-33具有双重的生物学特性，在未受到炎性因子刺激的情况下可存在于细胞核内，起核内定位分子调节基因表达的作用；又可在前炎性因子的刺激下被分泌至胞外，作为可溶性细胞因子驱动淋巴细胞、肥大细胞、和粒细胞等起到调节Th2型免疫应答的作用。

2、IL-33在免疫相关疾病中的应用

2.1 感染 感染包括细菌、病毒、寄生虫等的感染。Hazlett等⑶发现感染铜绿假单胞菌引起角膜炎的患者中IL-33的表达明显增强，IL-33在细菌感染中通过上调Th2类细胞因子，抑制Th1类细胞因子清除细菌来对机体起保护作用。Tomomitsu等⑷发现被HIV感染的病人与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感染中起何种调节作用尚不明确。Jones等⑸发现感染弓形虫的患者脑组织中sST2及ST2L的mRNA水平增加，且后者高于前者，未感染者对弓形虫更易感，病变更重，证明ST2对弓形虫感染均有保护性作用。IL-33在感染性疾病中所起的保护作用是通过参与Th2型免疫应答，驱动肥大细胞、嗜酸性粒细胞等调节Th1/Th2之间的应答平衡来实现的⑹。

2.2 炎症 炎症包括皮肤、关节及胃肠道等的炎症。Theoharides等⑺在对银屑病患者的病灶检测中发现IL-33 mRNA的表达与正常人体相比明显增强，且银血病患者的正常皮肤也发现了IL-33 mRNA的表达的增强，但增强趋势小于病灶区域。这就提示IL-33的表达与浸润的淋巴细胞或者角质细胞的增殖无关，但其增强与血管、浸潤的炎症细胞和汗腺密切相关。Ishikawa等⑻用ELISA的方法检测患类风湿性关节炎（JRA患者的血清，发现IL-33在类风湿因子（RF）阳性的患者中表达水平明显高于RF（-）患者，ST2在JRA活动期患者中的表现水平高于JRA缓解期患者。这就说明IL-33和ST2在JRA的发生、发展过程中起承上启下的作用。Kobori等⑼通知RT-PCR测得活动性IBD患者的肠粘膜上IL-33 mRNA的表达特异性升高，非活动性IBD患者和正常对比组的肠粘膜上的IL-33 mRNA未升高。Sponheimd等⑽进一步通过定量PCR发现，IBD患者肠粘膜上的IL-33 mRNA变化水平与IBD疾病活动度、活动指数、内镜评分呈明显正相关性。研究证明，IL-33在炎症反应中所起的损害作用是通过IL-33诱导BMCMC释放前炎性细胞因子；诱导HUCBMC中IL-8和IL-13的产生来增强肥大细胞功能的⑾。

2.3 变态反应 变态反应即过敏反应。在哮喘、过敏性鼻炎、过敏性肠炎等患者中，IL-33作为增强TH2型免疫应答的一种细胞因子，通过IL-33与受体ST2结合，激活肥大细胞、Th2细胞、嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞等产生IL-4、IL-5、IL-13等Th2型细胞因子，从而加重炎症反应⑿。

2.4 心血管疾病 在对心肌梗死和动脉粥样硬化等的研究中发现，IL-33对血管紧张素II和肾上腺素引起的心肌细胞肥大起抵抗作用，同时IL-33可提高TH2的功能，促进IL-4、IL-5、IL-13的分泌，降低TH1的功能，防止动脉发生动脉粥样硬化。

2.5 神经系统疾病 J Chapuis等⑽在应用遗传学技术寻找阿尔茨海默病（AD）的关联基因过程中，发现AD患者脑内IL-33的表达显著减少，且与AD的发生、发展有着紧密的联系。Aβ的沉积在AD的发病中起重要的作用，而IL-33的表达显著减少又增加患AD的风险，因此，IL-33可能参与调节Aβ在体内的代谢过程。

2.6 肿瘤 近几年的研究发现，肿瘤可诱导TH2细胞因子分泌升高，TH1细胞因子分泌降低，而IL-33可以促进肿瘤中TH2型细胞因子的分泌，表现出活跃的免疫抑制效应。

2.7 生殖系统疾病 近期的研究发现，流产与子痫前期患者血清中IL-33、sST2都有升高趋势⑾。当妊娠合并子痫时，在发病前sST2就明显升高。这就说明IL-33、sST2与生殖系统疾病密切相关。

3、IL-33高效表达载体的构建

从未经主动免疫的健康志愿者外周血单核细胞中提取mRNA，采用的是RT-PCR的方法。提取后对IL-33进行表达纯化，然后继续从富集后的ScFv文库中，挑取單克隆子，再进行小量表达，以纯化后的IL-33作为抗原进行ELISA筛选单链抗体⑿。大量筛选出抗IL-33单链抗体后进行鉴定，再转移到表达载体中，进行大量表达、纯化。最后将纯化后的抗IL-33单链抗体进行细胞水平的生物学功能鉴定，达到了构建IL-33硫氧还蛋白融化载体，高效表达IL-33蛋白的目的。

4、结语

IL-33作为双重作用的蛋白，其研究主要集中在胞外发挥细胞因子的作用上，对胞内作为核因子发挥转录调控机制的研究有待进一步深入。因此，深入研究IL-33/ST2通路，构建治疗性IL-33噬菌体展示文库，对疾病的诊断、治疗指明了新的方向，具有非常重要的意义。

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