P40
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。
分子机制:JAK-STAT 与 Th1 定型
IL-12 是决定免疫系统“细胞杀伤”战略的关键决策分子:
- 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。 - 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。
前沿应用:局部免疫激活与装甲 CAR-T
鉴于全身给药 IL-12 的毒性,目前的研究热点集中在“局部递送”策略,旨在将“冷肿瘤”转化为“热肿瘤”而不引起细胞因子风暴。
- 装甲型 CAR-T (Armored CAR-T / TRUCKs):
即第四代 CAR-T 细胞,被基因工程改造以在肿瘤微环境中诱导分泌 IL-12。
逻辑: 当 CAR 识别肿瘤抗原后,启动 NFAT 信号通路合成 IL-12。
效应: 局部高浓度的 IL-12 能够:1. 逆转肿瘤微环境中的免疫抑制(将 M2 型巨噬细胞重极化为 M1 型);2. 招募内源性 NK 细胞和巨噬细胞杀伤抗原阴性的肿瘤细胞。 - 溶瘤病毒与疫苗:
利用溶瘤病毒(如 HSV-1)或 mRNA/DNA 电转导(如 TAVO)在肿瘤局部表达 IL-12。
临床景观:双刃剑效应
| 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 | 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”。 |
| 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)和沙门氏菌。 |
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。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。
[2] Hsieh CS, et al. (1993). Development of Th1 CD4+ T cells through IL-12 produced by Listeria-induced macrophages. Science.
[核心价值]:明确了 IL-12 是诱导 CD4+ T 细胞向 Th1 亚群分化的关键因子,建立了“抗原提呈细胞-IL12-Th1”的经典免疫调节模型。
[3] Pegram HJ, et al. (2012). Tumor-targeted T cells modified to secrete IL-12 eradicate systemic tumors without need for prior conditioning. Blood.
[前沿应用]:证明了分泌 IL-12 的 CAR-T 细胞(Armored CAR-T)能够通过重塑肿瘤微环境,清除抗原阴性的肿瘤细胞。