IL-12

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IL-12(Interleukin-12,白细胞介素-12)是免疫学中至关重要的促炎细胞因子,被誉为连接先天免疫与适应性免疫的“指挥官”。它主要由抗原提呈细胞(如树突状细胞、巨噬细胞)产生,核心功能是诱导初始 CD4+ T 细胞分化为 Th1细胞,并刺激 T 细胞和 NK 细胞大量分泌 IFN-γ(干扰素-γ),从而启动针对胞内病原体(如结核杆菌、病毒)和肿瘤的细胞免疫反应。在结构上,IL-12 是独特的异源二聚体,由 p35 (IL12A) 和 p40 (IL12B) 两个亚基组成。值得注意的是,p40 亚基也被另一种致炎因子 IL-23 所共用,这一发现彻底重塑了自身免疫病的药物开发策略。

IL-12
Th1 Driver / Heterodimeric Cytokine (点击展开)
Th1 分化主宰 / p40/p35 二聚体
分子类型 异源二聚体细胞因子 (p70)
亚基基因 IL12A (p35), IL12B (p40)
染色体位置 p35: 3q25.33
p40: 5q31.1
Entrez ID 3592 (p35) / 3593 (p40)
UniProt P29459 / P29460
受体复合物 IL-12Rβ1 + IL-12Rβ2
主要通路 JAK2/TYK2 -> STAT4
共享亚基 p40 (与 IL-23 共享)
靶点药物 乌司奴单抗 (Ustekinumab)

分子机制:Th1 免疫的发动机

IL-12 的产生通常是对微生物产物(如 LPS、细菌 DNA)刺激 Toll 样受体 (TLR) 的反应。

  • 异源二聚体结构:
    IL-12 是由两个共价连接的亚基组成的 70 kDa 蛋白质 (p70)。
    p35 (IL12A): 结构上类似 IL-6,在大多数细胞中不单独分泌。
    p40 (IL12B): 结构上类似受体,可过量分泌。它不仅是 IL-12 的一部分,也是 IL-23 (p40 + p19) 的组成部分。这导致针对 p40 的抗体会同时阻断 IL-12 和 IL-23 两条通路。
  • JAK-STAT 信号传导:
    IL-12 结合高亲和力受体复合物(IL-12Rβ1 和 IL-12Rβ2)。
    激活级联: 受体偶联的 JAK2 和 TYK2 激酶发生磷酸化 -> 招募并磷酸化 STAT4 -> STAT4 二聚体入核。
    效应: 强力诱导 IFN-γ 的转录,同时促进 T-bet 表达,使 T 细胞向 Th1 亚群定型,增强细胞毒性 T 细胞 (CTL) 和 NK 细胞的杀伤活性。
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临床景观:双刃剑

IL-12 曾被视为最有希望的抗癌药物,但其严重的全身毒性限制了应用;相反,阻断 IL-12/IL-23 通路却在自身免疫病中取得了巨大成功。

领域 病理机制/现象 临床意义
银屑病 / 克罗恩病 IL-12/IL-23 轴过度激活 尽管最初认为是 IL-12 (Th1) 驱动,后证实 IL-23 (Th17) 作用更大。抗 p40 单抗(乌司奴单抗)通过同时阻断两者,成为治疗中重度银屑病和克罗恩病的“金标准”生物制剂。
肿瘤免疫 抗肿瘤 vs 毒性 IL-12 能极强地激活 NK 和 CTL 清除肿瘤。然而,全身给药会导致致命的细胞因子风暴样毒性。目前的策略转向“瘤内注射”或使用“免疫细胞因子”(如 NHS-IL12)将 IL-12 靶向输送到肿瘤微环境。
孟德尔遗传易感性 (MSMD) IL-12Rβ1 或 p40 缺失 患者对常见的病毒和细菌有抵抗力,但特异性地易感于弱毒力的分枝杆菌(如 卡介苗 BCG、环境分枝杆菌)和沙门氏菌。这证明了 IL-12-IFN-γ 轴是人类防御胞内细菌的绝对防线。

治疗策略:阻断与激活

  • 抗 p40 抗体 (Ustekinumab):
    通过结合 p40 亚基,它一石二鸟地中和了 IL-12 和 IL-23。这对于治疗 Th1/Th17 混合驱动的自身免疫病极为有效。但单纯阻断 IL-23 (抗p19,如 Risankizumab) 在银屑病中显示出更优的效果,提示 IL-12 在某些组织修复中可能有益。
  • 肿瘤局部免疫激活:
    利用溶瘤病毒或 mRNA 疫苗在肿瘤局部表达 IL-12,旨在将“冷肿瘤”变为“热肿瘤”,激活肿瘤浸润淋巴细胞 (TILs) 而不引起全身毒性。

关键关联概念

  • IL-23 与 IL-12 共享 p40 亚基但功能迥异(驱动 Th17)的细胞因子。
  • Th1细胞 IL-12 诱导产生的主要 T 细胞亚群,负责细胞免疫。
  • STAT4 IL-12 信号传导必不可少的转录因子。
  • IFN-γ IL-12 诱导产生的最主要下游效应分子。
  • 乌司奴单抗 (Stelara): 靶向 p40 的重磅药物。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Kobayashi M, et al. (1989). Identification and purification of natural killer cell stimulatory factor (NKSF), a cytokine with multiple biologic effects on human lymphocytes. Journal of Experimental Medicine.
[学术点评]:发现之源。该研究首次纯化并鉴定了 NKSF(后来命名为 IL-12),揭示了其作为 NK 细胞强效激活剂的功能,开启了 IL-12 研究的时代。

[2] Trinchieri G. (2003). Interleukin-12 and the regulation of innate resistance and adaptive immunity. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:权威综述。由 IL-12 领域的泰斗 Giorgio Trinchieri 撰写,系统阐述了 IL-12 在连接先天免疫与适应性免疫中的枢纽作用,是理解 Th1 反应的经典文献。

[3] Leonardi CL, et al. (2008). Efficacy and safety of ustekinumab, a human interleukin-12/23 monoclonal antibody, in patients with psoriasis. The Lancet.
[学术点评]:临床突破。PHOENIX 1 试验结果,证明了靶向 p40 亚基(阻断 IL-12/23)在银屑病治疗中的卓越疗效,确立了乌司奴单抗作为自身免疫病治疗的重磅地位。

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