干細(xì)胞因子及其應(yīng)用

1、干細(xì)胞因子及其應(yīng)用     自1990年美國3個研究組幾乎同時報道干細(xì)胞因子以來，世界各地進(jìn)行了廣泛深入的研究?，F(xiàn)將干細(xì)胞因子（SCF）的研究現(xiàn)狀作一綜述。    1SCF的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)    干細(xì)胞因子又稱肥大細(xì)胞生長因子（MGF），Kit配體（KL）及Steel因子（SLF）。它是由骨髓微環(huán)境中的基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的一種酸性糖蛋白。其糖基連在肽鍵的N和O基團(tuán)上，相對分子質(zhì)量31 00036 000，由非共價結(jié)合的兩個相同亞基組成。等電點(diǎn)PI=3.8。SCF共有273個氨基酸。

2、從-25-1為信號肽， 1 189為膜外功能區(qū)， 190 216為跨膜區(qū)， 217 248為胞漿功能區(qū)。鼠與人的SCF有83%的同源性1。    SCF在小鼠由10號染色體Steel位點(diǎn)編碼。在人位于12 q2224。SCF有2種存在形式：可溶性和膜結(jié)合型。在人，編碼248個氨基酸的mRNA（SCF248），其第6個外顯子中有一蛋白切割位點(diǎn)。由此mRNA表達(dá)165個氨基酸的可溶性SCF。編碼220個氨基酸的mRNA（SCF220），其第6個外顯子中無蛋白切割位點(diǎn)。由此mRNA表達(dá)膜結(jié)合型SCF。在鼠，可溶性SCF可由SCF248在第6外顯子切割或SCF2

3、48和SCF220的第7外顯子切割而成。膜結(jié)合型SCF由SCF220表達(dá)。2種形式SCF均有生物學(xué)活性2。鼠和人SCF對人造血細(xì)胞幾乎有相等的生物學(xué)活性，但對鼠細(xì)胞，鼠SCF比人SCF生物效應(yīng)強(qiáng)800倍3。    2SCF的生物學(xué)活性    基因重組SCF和天然SCF有著相同生物學(xué)活性。2種形式SCF對造血都起重要作用。但Dolci等4發(fā)現(xiàn)結(jié)合型SCF比可溶性SCF支持造血長幾個星期，對原始胚細(xì)胞存活刺激作用以結(jié)合型SCF為強(qiáng)?？扇苄許CF激活c-kit受體短暫，誘導(dǎo)細(xì)胞表面c-kit受體下調(diào)更迅速。 &

4、#160;  SCF和其他細(xì)胞因子一起誘導(dǎo)干和祖細(xì)胞增生、延長其存活期及引起干和祖細(xì)胞動員。雖然SCF的受體在祖細(xì)胞無顯著不同，但SCF誘導(dǎo)紅系祖細(xì)胞增生比粒-單祖細(xì)胞強(qiáng)，可能是其他特異性因素影響祖細(xì)胞對SCF的反應(yīng)性5。給小鼠應(yīng)用SCF和粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)，外周血干細(xì)胞和祖細(xì)胞第1天即達(dá)高峰，6周后正常。骨髓中干和祖細(xì)胞第1天下降，第14天升高達(dá)10倍，6周后正常。表明最初外周血干和祖細(xì)胞升高是由骨髓中動員到外周血6。Mauch等7報道SCF和IL-11合用增加長期骨髓增殖細(xì)胞（LTMRC）從骨髓動員到未切脾鼠的脾和切脾鼠的血液。Yonemura等8認(rèn)為SC

5、F單獨(dú)在體外不能維持干細(xì)胞數(shù)量，體內(nèi)作用是SCF和其他細(xì)胞因子相互作用的結(jié)果。    在體外SCF和IL-7協(xié)同促進(jìn)前體B細(xì)胞增生。Takeda等9認(rèn)為體內(nèi)B細(xì)胞發(fā)育不是受體c-kit和SCF相互作用，而另一受體型酪氨酸激酶（FLK2）對B細(xì)胞發(fā)育比c-kit更重要。    SCF在肥大細(xì)胞發(fā)育和存活中起關(guān)鍵作用。小鼠SCF的基因缺失導(dǎo)致結(jié)締組織和粘膜表面肥大細(xì)胞缺乏。由于SCF引起肥大細(xì)胞脫粒，應(yīng)用時一般以減少劑量為代價。Nocka等10發(fā)現(xiàn)二硫化物相聯(lián)系的二聚體SCF比普通SCF刺激細(xì)胞增生強(qiáng)1020倍。但對肥

6、大細(xì)胞脫粒并不比普通SCF強(qiáng)。    SCF既有化學(xué)激動性，也有化學(xué)趨化性。膜結(jié)合型SCF促進(jìn)造血祖細(xì)胞回到骨髓。靜脈輸注kit 造血祖細(xì)胞后其沿著SCF的梯度移動到骨髓。這是由kit粘附到骨髓基質(zhì)細(xì)胞表面的SCF引起11。Kim等12認(rèn)為基質(zhì)細(xì)胞源因子-1（SDF-1）只有化學(xué)趨化性，它作為生理抗移動因子抑制造血祖細(xì)胞移出骨髓。    應(yīng)用SCF、促血小板生長因子(TPO)、IL-12、IL-3處理冷凍骨髓細(xì)胞移植給鼠，其恢復(fù)血小板和中性粒細(xì)胞比用未處理的骨髓移植早36 d13。在鼠模型中，受者在應(yīng)用5-FU前和

7、后給予SCF注射，可以使干細(xì)胞從靜止期進(jìn)入細(xì)胞周期。這樣干細(xì)胞對5-FU敏感，易于殺 死，為供者骨髓移入受者提供了穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，有利于骨髓移植的成功14。    將蟲熒光素酶基因連在質(zhì)粒上，該基因以聚賴氨酸（PL）與抗生蛋白鏈菌素（SA）共價連接，生物素?；腟CF以生物素與SA連接，腺病毒與PL共價連接，用此載體轉(zhuǎn)染人MBO2和MO-7e細(xì)胞（兩者均表達(dá)c-kit），孵育2 h通過SCF與c-kit結(jié)合轉(zhuǎn)染效率可達(dá)90%15。但Fielding等16報道逆轉(zhuǎn)錄病毒載體通過連接SCF使SCF與造血細(xì)胞表面c-kit粘附，則病毒不能轉(zhuǎn)染造血細(xì)胞，對不表達(dá)

8、c-kit的非造血細(xì)胞卻能轉(zhuǎn)染。    3臨床應(yīng)用    曾經(jīng)將血清SCF低下作為引起造血功能障礙的原因。據(jù)報道在再障、骨髓增生異常綜合征，骨髓移植后患者血清SCF水平低下。Abkowitz等17檢測了34例純紅系再障患者血清SCF與正常人比較，無顯著統(tǒng)計學(xué)意義。認(rèn)為血清SCF水平可能與臨床無相關(guān)性。但血清SCF是可溶性SCF，至于膜結(jié)合型SCF尚無法檢測。    Weaver等18將48例上皮卵巢癌患者第1天給予3 g?(m2)-1環(huán)磷酰胺輸注，4 h輸完，美司鈉6 g?(

9、m2)-1輸注12 h。然后48例隨機(jī)分成4組，每人均注射5 g?kg?d-1G-CSF，每組中有9例加用重組人的SCF。按組別分別給予5 g?kg-1.d-1、10 g?kg-1.d-1、15 g?kg-1.d-1、20 g?kg-1.d-1。化療后48 h開始應(yīng)用，直到外周血WBC4.0×109 L-1。這時進(jìn)行外周血單成分采集。結(jié)果發(fā)現(xiàn)長期培養(yǎng)起始細(xì)胞（LTC-IC）在SCF 20 g?kg-1.d-1組比單用G-CSF組增加5.8倍,CD34 細(xì)胞增加3倍，CD34 CD33-細(xì)胞增加64倍。Glaspy等19將215例高危期乳癌患者化療后隨機(jī)分組，單用G-CSF 10 mg

10、?kg-1.d-1達(dá)7 d，G-CSF 10 g?kg-1.d-1和重組人SCF 5、10、15、20、25、30 g?kg-1.d-1聯(lián)合用藥達(dá)7、10、13 d。每種療法的最后3 d進(jìn)行外周血白細(xì)胞單成分采集，結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用20 g?kg-1.d-1SCF和10 g?kg-1.d-1G-CSF后，第5天開始進(jìn)行外周血單采是動員外周血祖細(xì)胞的最適劑量和最佳方案。Begley等20將62例早期乳癌患者化療前隨機(jī)分組接受12 g?kg-1.d-1G-CSF和同劑量G-CSF加rhSCF 5、10、15 g?kg-1.d-1達(dá)7 d，以及用10 d 10 g?kg-1.d-1SCF且第4天加用G-C

11、SF達(dá)7 d。結(jié)果發(fā)現(xiàn)先用SCF 3 d作預(yù)治療，再用二者聯(lián)合治療組，外周血造血祖細(xì)胞升高更加明顯。SCF一般為皮下注射。最普遍的副反應(yīng)是注射局部皮膚有輕度水腫，外有一圈紅腫。一般在注射后4 h開始，持續(xù)2448 h，以后恢復(fù)正常。偶有過敏反應(yīng)報道，應(yīng)用前可給予抗過敏預(yù)防19。    雖然干細(xì)胞因子的研究已經(jīng)深入，但仍有尚未解決的問題。(1)SCF和其受體c-kit相互作用觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)變化的具體機(jī)制有待繼續(xù)闡明；(2)SCF的基礎(chǔ)研究較多，臨床應(yīng)用不夠廣泛，對再障治療效果尚不確定；(3)SCF在體外能引導(dǎo)載體轉(zhuǎn)染，體內(nèi)尚缺乏證據(jù)。  &

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