《现代生物技术与新药研究 第十讲 免疫调节剂与核酸药物的筛选研究策略》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代生物技术与新药研究 第十讲 免疫调节剂与核酸药物的筛选研究策略（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十讲 免疫调节剂与核酸药物 的筛选研究策略胡海峰主要内容n免疫调节剂 定义免疫抑制剂 免疫增强剂n核酸药物 定义 作用机理 品种实例介绍人体免疫及其功能n免疫，又称是免疫性或免疫力，是指机体在识别自我的 基础上，辨别、消灭和排除抗原性异物以维护机体的稳 定性和生理平衡的过程。n对人体主要有以下三大功能 1、 防疫功能：免疫能帮助机体消灭与消除入侵之“敌 ”病原微生物及其抗原。 2、 稳定功能：免疫能帮助机体消除新陈代谢中损伤与 衰老死亡的细胞，维持机体内部的“治安”。 3、 监控功能：免疫能帮助机体抑制和消灭癌细胞持续 性感染。如有的人患病症没用药而自然痊愈，即是免疫 的作用。免疫调节（Im
2、munoregulation）n免疫调节 主要是指在免疫应 答过程中，各种免 疫细胞与免疫分子 相互促进和抑制， 形成正负作用的网 络结构，并在基因 的控制下，完成免 疫系统对抗原的识 别和应答。免疫调节（Immunoregulation）n免疫分子的调节作用 1 抗体封闭抗原作用（结合抗原表位，阻止识别，抑制体液免疫应答） 2 免疫复合物的调节作用 （免疫复合物既可促进免疫应答，又可抑制免 疫应答） 3 免疫细胞表面调节性受体的作用 【激活受体（正调节），抑制性受体 （负调节）】n免疫细胞的调节作用 1 T细胞调节 2 B细胞调节 3 NK细胞与巨噬细胞调节n整体水平的调节作用 1 神经和内
3、分泌系统对免疫系统的调节2 免疫系统对神经系统和内分泌系统的影响T细胞的调节T细胞在免疫调节中决定免疫应答的类型，协调细 胞免疫和体液免疫之间的关系。Th细胞的调节 分类：Th0细胞、Th1细胞和Th2细胞Th0细胞为Th1细胞和Th2细胞的前体细胞；Th1细胞辅助细胞免疫应答；Th2细胞辅助体液免疫应答。免疫调节剂n对人体免疫系统具有抑制或增强作用的物 质称为免疫调节剂n免疫抑制剂: 抑制免疫反应（FK506）n免疫增强剂：增强人体的免疫功能（多糖 ）免疫抑制剂的研究作用机理筛选策略重要品种免疫抑制剂n免疫抑制剂是指能够抑制免疫反应的药物，它能抑 制淋巴细胞增殖、分化和影响淋巴细胞的功能。n
4、选择性免疫抑制剂是指对淋巴细胞有专一性作用， 对红细胞生成几乎没有影响，无毒性或毒性极微， 不损害宿主对细菌和真菌的感染防御机制。n免疫抑制剂应用于器官移植中的抗排斥作用和治疗 自身免疫性疾病如风湿性关节炎、全身性红斑狼疮 、霉菌病、炎性肠病、自身免疫溶血性贫血等。免疫抑制剂作用机理n第1代：以皮质激素、硫唑嘌呤、抗淋巴细胞球蛋白 (ALG)为代表，主要作用为溶解免疫活性细胞，阻断细 胞的分化，其特点为非特异性、广泛的免疫抑制。n第2代：以环孢素A(CsA)和FK506为代表，主要阻断免 疫活性细胞的白细胞介素2(IL-2)的效应环节，因其以 淋巴细胞为主而具有相对特异性。n第3代：以单克隆抗
5、体、雷帕霉素、霉酚酸脂为代表， 其作用于抗原呈递和分子间的相互作用，与第2代制剂 有协同作用。n第4代：以抗IL-2受体单克隆抗体、FTY20等为代表， 主要针对改变cytokine环境，如抑制TH1，增强TH2。作用机理1环孢素和FK-506 通过与胞浆内可溶性蛋白质亲免素受体结合而发挥 作用的。亲免素受体有3个亚型，分别为 Cyclophilin, FKBP-12,Pin1, 它们都具有旋折酶（ PPIase，羟脯氨酸顺反异构酶）的活性。 其中FK-506与FKBP12结合，形成药物受体复合物， 抑制T细胞内钙调素依赖的磷酸酶（Calcineurin） 活性，导致T细胞IL-2基因转录受抑
6、制，IL-2分泌减 少，造成免疫抑制。作用机理2n霉酚酸酯（MPA） 高选择性、非竞争性、可逆性的次黄嘌呤核苷磷酸脱 氢酶（IMPDH）抑制剂，可抑制鸟嘌呤核苷酸的经典 合成途径。人体内淋巴细胞与其他细胞不同，不能利用嘌呤补救 途径合成嘌呤，因此 MPA可以高度选择性的抑制淋巴 细胞活化，抑制机体的细胞免疫和体液免疫功能。同 时在淋巴细胞激活过程中，MPA通过减少GTP和GDP岩 藻糖、GDP-甘露糖含量抑制淋巴细胞表面粘附分子的 糖基化，从而抑制激活的淋巴细胞与上皮细胞或靶细 胞粘附而杀伤靶细胞。TCR:T cell receptor作用机理免疫抑制剂筛选n传统的筛选方法 MLR混合淋巴细胞
7、反应 T细胞抑制活性 NK细胞抑制活性n新的筛选方法 抑制Calcireurin活性方法（Dibefurin） P56酪氨酸蛋白激酶活性方法（Lymphostin） 抑制活化T细胞的核因子的NFAT-68和NFAT-133免疫抑制剂筛选n含RBP基因的酵母筛选模型 用含有RBP(雷帕霉素结合蛋白，Rapamycin Binding Protein, RBP)基因的啤酒酵母菌RS188N及其变株 RS188N rbp：LEU(RBP基因片段由于被亮氨酸 基因嵌入从而阻断该基因编码RBP的产生)的筛选模 型，凡对RS188N抑菌圈比对RS188N rbP ： LEU的抑菌圈大6mm以上，被认为产生
8、Rapamycin及其 结构类似物。抑制Calcireurin活性方法nAbbott公司建立了Calcineurin活性分析体系:将小 牛Calcineurin和Calmodlin在反应缓冲液中混合,以 4-甲基伞形基磷酸为底物。加入含底物的缓冲液以 起始反应,快速振摇混匀反应体系,37培养1小时, 加入碱性缓冲液以终止反应。在355nm激发光下测 460nm荧光强度。利用这一筛选体系发现了真菌产物 Dibefurin,其抑制Calcineurin活性的IC50为 g/ml;抑制MLR的IC50为2.5g/ml(BrillG M,1996 年)。重要品种In 1970 ， cyclospori
9、ns were isolated in the Sandoz Laboratories in Basel from Cylindrocarpon lucidum Booth (a fungus from a Wisconsin soil sample) and olypocladium inflatum Gams (a fungus from a Norwegian soil sample). Their structures were reported in 1976. 1 It was fortunate that this group tested all of their new co
10、mpounds for not only antibacterial and antifungal activity, but also for antiviral, cytostatic and immunosuppressiveactivity. The latter tests looked for a diminution of cytotoxic T -cell activity, and cyclosporin A proved to have high potency coupled with a lack of cytotoxicity and this was a key d
11、iscovery.环孢菌素A重要品种n Subsequently, the structurally unrelated polyketide metabolite FK506 (3) was isolated in 1984 by the Fujisawa Pharmaceutical Company who were engaged in a systematic screening programme for agents with similar activity to cyclosporinnStreptomyces tsukubaensis 9996 (found in a soi
12、l sample from the Tsukuba region of N. Japan) provided a product with around 100 times greater immunosuppressantactivity than cyclosporin A. Its structure was finally elucidatedin 1987 and it subsequently entered clinical use in 1991 under the trade name Tacrolimus (Prograf).来氟米特（LEF）又称雷抑素免疫增强剂的研究n免
13、疫增强剂根据其作用原理可分为中枢性免疫增强剂和储存 性免疫增强剂；n储存性免疫增强剂与抗原同时、同部位注射时可以改变抗原 分子构型或其电荷，从而增强抗原性，或延长抗原的储存和 释放的时间，由此持续地刺激机体而增强特异性免疫应答；n中枢性免疫增强剂能激活一种或多种免疫活性细胞或是通过 促进免疫细胞表面标志的表达、加速细胞的成熟与增殖，或 是作用于某些淋巴细胞的亚群而间接发挥作用；n常用的免疫增强剂有铝佐剂、油悬液佐剂、BCG、干扰素、脂 多糖、真菌糖肽、某些中草药等。白细胞介素-2n白细胞介素-2是辅助T细胞分泌的淋巴因子，在免疫系 统中起着重要的作用，它能促进T细胞，NK细胞，B细 胞的分化成
14、熟及激活其生物活性，诱导淋巴因子激活 的杀伤细胞活性，还能促进许多淋巴因子如干扰素、 肿瘤坏死因子等的合成与释放以及抗体生成。因此白 细胞介素-2能大大增强机体免疫功能，对不少感染性 疾病有治疗作用，对某些肿瘤的防治有良好的效果。真菌多糖n 从各种真菌中提取的真菌多糖组分，常有活化人体 巨噬细胞，刺激抗体产生，从而达到提高人体免疫 力，增强人体抗病防癌能力的作用。从真菌中提取 的多糖，优于从动物体内血液中提取的免疫球蛋白 ，具有更大的提高人体免疫力和抗癌的作用。n香菇多糖：为一种免疫刺激剂，能增强辅助T细胞的 功能，可用于治疗慢性肝炎和肝癌；n银耳多糖：能明显促进特异抗体的形成和腹腔巨噬 细胞
15、的吞噬能力，增加外周血液中T淋巴细胞数量；n冬虫夏草多糖、灵芝多糖等。免疫增强剂发展趋势n未来的免疫增强剂应该有以下特征： 能促进体液免疫和细胞免疫； 能增强弱免疫性抗原的抗原性，而没有毒副作用； 能以不同途经免疫，也能用于不同抗原； 能在免疫抑制个体中发挥作用； 能应用于食用动物不应有残余毒素； 能有效影响免疫反应的质量；稳定、便宜而且容易生 产和保存。核酸药物的研究n什么是核酸药物？ 各种具有不同功能的核酸、核酸类似物、寡聚核糖 核苷酸（RNA）和寡聚脱氧核糖核苷酸（DNA），后 者主要作用于基因水平，在信息流上游起作用。n核酸类药物：Aptamers， 抗基因核酸药物，核酶， 反义核酸和
16、其他核酸类似物等。核酸药物分类反义核酸n反义核酸包括反义( )和反义()两种, 是指与靶(多为)具有互补序列的 或分子。n它通过与靶进行碱基配对结合的方式参与基 因表达的调控。通常把转录产生反义的基因 称为反义基因()或反 义,因其与转录靶的目的基因是反义的 。新的反义核酸药物n反义核酸的第二代新药通过抑制apoB蛋白100来 降低血脂，它是致动脉硬化脂蛋白的克星；n波士顿麻萨诸塞州召开的2004年世界药物开发技 术的会议上，美国旧金山加利福尼亚大学的 Stephen Young说：“因为这种药物专门抑制 apoB蛋白，从而达到降低血浆胆固醇的作用，这 在人类历史上还是第一次，所以原始资料另人非常 满意。抑制SARS病毒复制的反义核酸药物 n工研院生物醫學工程中心與美國ISIS藥廠於1月14 日同步在台北及美國加州同步發表SARS反意核酸 藥物n其一為開發可有效抑制SARS冠
