隨著分子生物學(xué)、免疫學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)用重組表達(dá)技術(shù)來(lái)生產(chǎn)預(yù)防和治療疾病的制品已成為近幾年研究的熱點(diǎn)。白細(xì)胞介素-2是一種具有廣泛生物學(xué)活性的細(xì)胞因子，它能夠有效地提高免疫功能，醫(yī)學(xué)上已用于預(yù)防和治療一些常規(guī)方法難以治療的疾病，如腫瘤等；在獸醫(yī)方面因其能提高疫苗的免疫效果，尤其是在基因工程亞單位苗的免疫效果而倍受重視，展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
　　一、白細(xì)胞介素-2的受體及其生物學(xué)功能：
　　白細(xì)胞介素-2（IL-2）是一種zui早發(fā)現(xiàn)的具有廣泛生物活性的細(xì)胞因子，在1979年第二屆淋巴因子會(huì)議上正式命名，它必須和IL-2受體結(jié)合才能發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。1981年，Robb等發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞表面存在IL-2受體。IL-2R是由3個(gè)糖蛋白亞基組成的，分別為α，β，γ鏈，分子量為55kD，75kD和64kD，故又稱p55，p75和p64。單個(gè)亞基不能傳遞IL-2信號(hào)，只有2或3個(gè)亞基組成復(fù)合體方能發(fā)揮受體功能。依據(jù)與IL-2親和力的大小，可將IL-2R分為3類，中、高親和力受體分別由。αβ和αβγ鏈組成，能傳導(dǎo)IL-2介導(dǎo)的細(xì)胞增殖和細(xì)胞溶解信息；低親和力受體由α鏈組成，不能傳導(dǎo)IL-2介導(dǎo)的信息。IL-2Rγ是IL—4、IL—7、IL—15、IL—9等多種細(xì)胞因子受體的功能性組成單位；參與多種免疫學(xué)功能的調(diào)控。雞IL-2也有與哺乳動(dòng)物IL—2相似的受體。IL—2通過(guò)與表達(dá)IL—2R的細(xì)胞表面的IL—2R結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)活性。
　　二、IL-2的種屬特異性：
　　大量交叉實(shí)驗(yàn)表明，IL—2的種屬特異性是有一定規(guī)律的，一般呈下行性，即進(jìn)化程度高的動(dòng)物的IL-2可以作用于進(jìn)化程度較低的動(dòng)物。如人和猿的IL-2。幾乎可以作用于所有哺乳動(dòng)物的，細(xì)胞；但其它哺乳動(dòng)物的IL-2很少可以作用于人：在進(jìn)化程度相當(dāng)?shù)膭?dòng)物中，也顯示明顯的種屬特異性，哺乳動(dòng)物IL-2之間有交叉性，如牛IL-2可以作用于水牛和山羊，但活性僅有35％，對(duì)IL-2的氨基酸分析表明，這與其受體結(jié)合部位氨基酸序列較保守有關(guān)，另外，氨基酸排列順序和形成的空間構(gòu)型也有很大關(guān)系。
　　人和其它哺乳動(dòng)物的IL-2不作用于家禽，原因是禽與哺乳動(dòng)物種間隔離較大。在IL-2體外誘生實(shí)驗(yàn)中；禽與哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件不同，細(xì)胞密度、培養(yǎng)時(shí)間、溫度、絲裂原的量都有不同。禽脾細(xì)胞加ConA和2％同種雞血清誘導(dǎo)20h后，分泌類似人IL-2的因子，能使ConA活性的雞T—cell生長(zhǎng)，未活化的不能生長(zhǎng)。雞CM（條件培養(yǎng)基）不支持ConA活化的人、鼠淋巴細(xì)胞，人、鼠CM也不支持雞ConA活化淋巴細(xì)胞。家禽細(xì)胞因子與人和哺乳動(dòng)物的同源性極低，如雞IFN基因與哺乳動(dòng)物I型IFN核苷酸同源性zui高只有43％，氨基酸同源性zui高只有24％。
　　三、白細(xì)胞介素-2的cDNA克?。?
　　1985年鼠IL-2cDNA，首先克隆成功。建立活化的鼠T細(xì)胞系cDNA文庫(kù)。建庫(kù)所用載體含有SV40早期啟動(dòng)子，轉(zhuǎn)染COS—7細(xì)胞后，使插入片段表達(dá)，表達(dá)后檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清液的IL-2活性，篩選出3個(gè)具有IL-2活性的cDNA克隆。
　　人IL—2（hIL—2）克隆成功于1986年。用ConA誘導(dǎo)人的白血病T細(xì)胞系Jurkat—111分泌IL—2，然后提取mRNA注入蛙卵進(jìn)行體外翻譯，建立cDNA文庫(kù)，再將重組質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移到硝酸纖維膜上，用mRNA與之雜交，回收吸附于膜上的mRNA，再進(jìn)行體外翻譯，從而克隆了*個(gè)hIL-2cDNA。
　　同年，牛IL-2（bIL-2）cDNA克隆成功；建立活化牛淋巴細(xì)胞cDNA文庫(kù)后，用hIL—2cDNA探針進(jìn)行篩選。成熟IL—2含有135個(gè)氨基酸，分子量為15.42kD，與人和鼠的IL-2各有65％及50％的同源性。
　　李祥瑞于1995年用真核表達(dá)系統(tǒng)成功克隆了雞IL-2；并獲得高活性重組雞IL-2。采用SPF雞脾臟T細(xì)胞，體外誘生IL-2，經(jīng)生物學(xué)活性檢測(cè)確認(rèn)細(xì)胞培養(yǎng)上清中具有IL-2的生物學(xué)活性，提取誘導(dǎo)過(guò)的脾單核細(xì)胞的總mRAN，反轉(zhuǎn)錄合成cDNA，將核酸片段與質(zhì)粒載體連接，質(zhì)粒轉(zhuǎn)化宿主菌DH10B，建立cDNA文庫(kù)。所用質(zhì)粒載體為穿梭質(zhì)粒pSV·SPORTI，它既能在大腸桿菌內(nèi)增殖，又帶有SV40，復(fù)制原點(diǎn)及早期啟動(dòng)子，能在COS-7細(xì)胞中瞬時(shí)表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)生物學(xué)活性檢測(cè)，證明其有IL-2活性，經(jīng)過(guò)兩輪篩選，共獲得14個(gè)陽(yáng)性克隆。經(jīng)序列分析表明，雞IL-2與人和其它哺乳動(dòng)物IL-2cDNA同源性在50％左右。
　　四、雞IL-2的純化及生化特性：
　　Shnetzler等首先將由外周血淋巴細(xì)胞誘生的IL-2用40％-80％硫酸銨沉淀后，用SephadexG-100凝膠層析，IL-2活性峰以PBS透析，以Blue-sepharose膠層析后進(jìn)行SDS-PAGE電泳。結(jié)果2個(gè)活性峰分子量分別為9.0-11．5kD和19．5-21．5kD，后者可能是前者的雙聚體。Vainio等用此方法得到分子量為13kD的分子，用等電聚焦估計(jì)雞IL-2的PI為5．9。
　　Fredericksen和Sharma將由脾淋巴細(xì)胞誘生的IL-2超濾濃縮，濃縮物通過(guò)Phenyl-sepharose柱，未吸附蛋白進(jìn)一步用陰離子交換劑柱層析，再以Superose-12柱進(jìn)行層析。結(jié)果得到2個(gè)活性峰，分子量分別為26．0kD和14．0kD，經(jīng)SDS-PAGE電泳*峰形成分子量的30．0kD的帶，第二峰可能因蛋白含量太低而無(wú)帶形成。同時(shí)發(fā)現(xiàn)雞IL-2親水性低，與鼠IL-2的高親水性不同，可用Phenyl-sepharose柱純化。
　　Myers等報(bào)道了利用5步法純化雞IL-2的結(jié)果：（1）超濾縮，（2）硫酸銨沉淀，（3）SephadroseG—100凝膠過(guò)濾層析；（4）反相高壓液相層析，（5）Phenyl—sepharose層析。SephfidexG-100層析后得到2個(gè)活性峰，SDS—PAGE電泳后分子量分別為17．5—25．0kD和36．0-39．0kD。高分子量峰經(jīng)解聚烷基化后再以SephasexG—100層析，得到一分子量為17．5kD的峰，說(shuō)明雞IL—2可以形成聚合體或與其他蛋白質(zhì)聚合。
　　五、IL-2的應(yīng)用：
　　1.作為免疫治療劑。Weinberg報(bào)道，多次使用IL—2可以明顯降低實(shí)驗(yàn)性感染豚鼠生殖系統(tǒng)單純皰疹病毒感染的復(fù)發(fā)率；lz等報(bào)道，使用雞ConA活化T細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞因子，可以使雞腸炎沙門氏菌（Salmonella enteritidis）器官侵入率降低51％-60％；此種細(xì)胞因子注入雞胚，同樣可以降低孵化期雞胚的沙門氏菌器官侵入率。Quiroga等報(bào)道，將重組牛IL—2注入牛乳房，可以明顯降低細(xì)菌性乳房炎的發(fā)病率。
　　2．構(gòu)建新型基因工程苗。Ramshaw等、Flexner等先后報(bào)道將小鼠或人IL—2cDNA與含禽流感血凝素（HA）基因的痘病毒重組，獲得表達(dá)IL-2的重組病毒。將這種重組病毒與不含IL—2基因的痘病毒同時(shí)接種裸鼠；結(jié)果顯示，IL—2的插入并不影響HA的表達(dá)水平及免疫原性，但可以防治對(duì)裸鼠的致死。說(shuō)明插入細(xì)胞因子可以大大提高活病毒載體的安全性。Hazama等將IL—2基因與牛單純性皰疹病毒糖蛋白D基因融合，真核細(xì)胞內(nèi)表達(dá)融合蛋白；免疫小鼠后攻毒。結(jié)果該融合蛋白可以*保護(hù)小鼠免疫病毒攻擊，而以氫氧化鋁為佐劑但不含IL—2的重組糖蛋白只產(chǎn)生部分保護(hù)，IL—2在體內(nèi)的半衰期也因此延長(zhǎng)大約4倍。表明采用此種方式獲得IL—2抗原重組蛋白，是研制新一代基因工程苗的另一途徑。
　　3.作為免疫增強(qiáng)劑。目前亞單位苗是疫苗研究的熱點(diǎn)，但亞單位苗只能對(duì)寄生蟲(chóng)產(chǎn)生部分保護(hù)力，許多獸醫(yī)工作者把注意力集中到亞單位苗所需的免疫增強(qiáng)劑（Immunopotentiator）上。重組細(xì)胞因子能明顯提高細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)疫苗的免疫效果。細(xì)胞因子免疫增強(qiáng)劑不同于以往的化學(xué)佐劑，它們能調(diào)節(jié)動(dòng)物對(duì)疫苗的反應(yīng)，包括免疫細(xì)胞向接種部位移動(dòng)，抗原提呈，促進(jìn)Th細(xì)胞的產(chǎn)生，B細(xì)胞的成熟和分化，激活包括NK細(xì)胞、嗜酸性細(xì)胞和肥大細(xì)胞在內(nèi)的非特異性殺傷細(xì)胞。重組人IL—2能提高傷寒桿菌活苗和莢膜多糖亞單位苗的免疫效果，重組牛IL—2與牛皰疹病毒I型活苗一起使用；血清中牛和抗體滴度比單獨(dú)使用疫苗組提高6倍。用牛皰疹病毒糖蛋白亞單位苗免疫牛，并注射IL—2，可顯著提高特異性抗體滴度，特異性細(xì)胞毒反應(yīng)和特異性淋巴細(xì)胞增殖反應(yīng)。重組牛IL-1、IL—2能促進(jìn)牛病毒性腹瀉死苗的免疫效果。IL—2分別于狂犬病疫苗或瘧疾疫苗聯(lián)合使用，對(duì)相應(yīng)抗原的攻擊有保護(hù)作用。

——摘編自李宏梅、李祥瑞、郭慧君的文章