微生物产生的其他生理活性物质.

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1 微生物产生的其他生理活性物质

2 20 世纪60 年代初,Umezawa 提出了酶抑制剂的概念
认为微生物有机体内酶及其抑制剂是共存的 导致了许多新的筛选模型与方法的建立，开创了从微生物代谢产物中寻找其他生理活性物质的新时代

3 微生物来源的免疫调节剂

4 基本概念 免疫反应（immunoreaction）：机体免疫系统对抗原性异物所做出的应答，是机体排除外来物质的重要防御机制，也是防止自身细胞变异而致病的重要自稳机制,亦称免疫应答。 免疫调节：指在免疫反应中，各种免疫细胞及其亚群间，细胞与各种细胞因子间存在着的刺激与抑制，或正相与负相两方面作用构成的互相制约的调节网络，完成对抗原的识别和反应 免疫疗法（immunotherapy）:通过影响机体免疫功能，达到预防和治疗疾病目的，或称免疫治疗

5 免疫增强治疗（immunopotentiate therapy）
免疫增强剂（immunopotentiator） 免疫抑制治疗（immunosuppressive therapy） 免疫抑制剂（immunosuppressant） 免疫调节剂（immunomodulator）

6 HIV感染后恶液质 系统性红斑狼疮 Graves病
各种免疫功能紊乱后引发的相关疾病

7 一、免疫反应及其调节 参与免疫反应的细胞主要有：APC 、T淋巴细胞、 B淋巴细胞 APC的作用
T细胞按功能分为Th、Ts和 Tc （CTL） B细胞产生抗体，是免疫反应的效应细胞

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10 免疫细胞间的调节作用：T- Mφ ，T-B， Th - Ts ， Ts - Tc ，其中Th 、 Ts 在免疫调节中起关键作用
细胞因子的免疫调节：免疫细胞释放的可溶性因子也参与免疫反应的调节，这些因子包括IFN 、IL、CSF

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12 二、微生物来源的免疫抑制剂 移植的种类： 自体移植 同种同基因移植 同种异基因移植 异种移植

13 移植排斥反应的类型 超急性排斥 急性排斥 急性体液性排斥 急性细胞性排斥 慢性排斥 自身免疫性疾病：机体免疫系统对自身成分发生免疫应答而导致的疾病状态

14 免疫抑制治疗始于1959年，分四个阶段： 利用全身X－ray照射和细胞毒药物（如环磷酰胺、硫唑嘌呤）杀伤体内迅速分裂的细胞
采用选择性的药物（如类固醇、激素）和全身淋巴组织照射以消除免疫活性细胞 选择性作用于免疫活性细胞的亚群，代表药物CyA、抗淋巴细胞单克隆抗体 在同种移植反应中诱导对外来抗原的耐受性

15 免疫抑制剂的分类 根据药理作用分类： 激素类免疫抑制剂：糖皮质激素 DNA或RNA合成抑制剂：环磷酰胺、硫唑嘌呤、麦考酚酸、咪唑立宾
细胞因子作用抑制剂：西罗莫司、来氟米特、胍立莫司、SKF105685、MNA 生物学免疫抑制剂：抗淋巴细胞球蛋白、莫罗单抗－CD3、达克力莫、巴斯力莫、抗白细胞介素-α受体抗体 中药及其有效成分：冬虫夏草、雷公藤多甙

16 根据制备来源分类： 微生物发酵产物：环孢菌素A、他克莫司、西罗莫司、咪唑立宾 全合成类：激素类、硫唑嘌呤、来氟米特、布列奎钠
半合成类：麦考酚酸、SDZIMM125、脱氧精胍菌素 生物制剂：抗淋巴细胞球蛋白、抗胸腺细胞球蛋白、单克隆抗体

17 根据应用先后分类： 第1代：以皮质激素、硫唑嘌呤、抗淋巴细胞球蛋白为代表－非特异性、广泛免疫抑制
第2代：以环孢菌素A、他克莫司为代表－对T细胞的相对特异性 第3代：以单克隆抗体、西罗莫司、麦考酚酸为代表－作用于抗原呈递和分子间相互作用 第4代：以抗白细胞介素-α受体单克隆抗体、FTY20为代表－针对改变细胞因子环境

18 70年代末，真菌产物环孢菌素A（cyclosporin A,CsA）的发现及其在抗移植排斥反应中的应用揭开了从微生物产物中寻找新型免疫抑制剂的序幕
来源菌：真菌、链霉菌为主、稀有放线菌、细菌也可 结构分类：大环内酯类、杂环类、肽类、芳香族类（康乐霉素C）

19 几种重要的免疫抑制剂 1.环孢素Ａ(CsA，商品名新山地明)
年瑞士山道士公司在巴塞尔微生物研究所进行抗真菌药物筛选时,从美国和挪威土壤中分离到两种不完全真菌即光泽柱孢菌和多孔木霉(后正名为雪白白僵菌)产生窄谱抗真菌抗生素即环孢素。

20 1974年进行动物体内免疫抑制活性研究 1978年首次应用于临床肾移植实验 1980年实现CsA全合成 1983年FDA批准用于临床器官移植

21 化学性质： 是一种中性、高亲脂性的由11个氨基酸组成环聚肽免疫抑制剂。 氨基酸序列变异大，尤其是在2位 除CsA外，其天然的同系物有30多种

22 中性十一环肽化合物

23 作用机制： 抑制T细胞活化过程中IL-2 基因的转录 增加TGF-β的表达 IL-2： 活化的T细胞产生 T细胞增殖和产生细胞因子 B细胞增殖分泌抗体

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25 NF-AT 是一种T细胞特异性转录因子 完整的NF-AT有两个亚基组成： NF-Atn位于核内， NF-Atc位于胞浆内

26 临床特点： 主要用于器官移植（肝、心） 最优点是无骨髓抑制的副作用 最大缺点为有效治疗量与肾毒性剂量很接近
联合用药（激素、AZP）有利于获得协同效应,减少毒副作用

27 1987年日本首次从筑波链霉菌的发酵液中提取的一种23元环的大环内酯类免疫抑制剂
2 .他可莫司(,FK506，普乐可复) ： 1987年日本首次从筑波链霉菌的发酵液中提取的一种23元环的大环内酯类免疫抑制剂

28 是第一个用专门设计的免疫抑制剂筛选模型筛选出来的免疫抑制剂, 同时发现具有抗真菌活性
1988年阐明结构 1989年完成化学合成 1994年FDA批准作为器官移植用的免疫抑制剂应用于临床

29 在结构上与CsA不相关，但两者作用机制相似，均通过钙调磷酸酶的作用而阻断IL-2 的转录

30 不同点： FK506胞内的结合蛋白为 FKBP, FK506的肾毒性要比CsA小得多，因而治疗窗口要大得多
FK506免疫抑制作用约为CsA的100倍，不良反应亦较CsA少，故有望取代CsA成为器官移植术后首选的免疫抑制剂 联合用药亦可取得协同效应

31 细胞因子合成抑制剂（CsA,FK-506) 在胞浆与受体蛋白-免疫亲和素结合 CyPA-CsA和FKBP-FK506的作用靶-钙调磷酸酶 抑制NF-AT活性与IL-2基因的表达

32 3 雷帕霉素（RPM，西罗莫司,雷帕鸣） 是Ayerster实验室于1975年从太平洋Easler岛(RapaNui)的土壤样品中分离的吸水链霉菌所产生的代谢产物 因其分离场所名称为RapaNui岛，所以又被称为雷帕霉素(Rapamycin) 1977年发现具有免疫抑制作用 1999年FDA允许将其作为一种安全性较高的药物用于防治肾移植后排斥反应 是一种亲脂性31元环三烯大环内酯类

33 与FK506结构非常相似

34 但作用于免疫系统的方式不同 RPM进入胞内与FK506竞争结合FKBP
RPM-FKBP复合物作用的靶蛋白不是钙调磷酸酶，而是RPM 的靶分子（mTOR) RPM的主要作用抑制细胞因子（IL-2)与其受体结合所启动的信号转导途径，细胞因子作用抑制剂

35 RPM（ 阻断IL-2驱动的T细胞增殖）与CsA（阻断IL-2的合成）具有强烈的协同作用
RPM与FK506合用时由于要竞争与FKBP的结合，故存在拮抗作用,不宜合用 对T淋巴细胞抑制作用可以维持12小时以上，高出环孢素、FK506近10小时,可望用于慢性移植物排斥反应

36 Rapa除开发为免疫抑制剂外, 现已成功开发为用于治疗心血管病的“Rapa支架”和作用机理独特、毒性低的新抗癌药CCI-779

37 4、麦考酚酸（Mycoyehenolic ，MPA）
从霉菌(Penicillium brevicompactu)菌株的培养液里提取精制得到 为苯呋喃类化合物

38 1896年Gosio发现的抗真菌抗生素 1952年阐明其化学结构 60年代用于治疗牛皮癣等自身免疫性疾病 1969年实现化学全合成 1995年FDA批准作为免疫抑制剂应用于临床

39 作用机制：抑制IMPDH脱氢酶 直接与B淋巴细胞作用抑制抗体产生 MPA较少引起严重的骨髓抑制。无明显肝、肾毒性，可用于基础肝、肾功能不良的器官移植患者。 用MPA代替AZP的新三联治疗可明显提高移植肾存活率，减少CyA和激素的用量 吗替麦考酚脂(MMF):MPA的2-乙基脂类衍生物

40 5、咪唑立宾(MZB,布累迪宁) 是1971年由日本开发出的免疫抑制剂，在20世纪70年代后期用于临床
为土壤真菌(Eupenicillium brefeldianum)产生的咪唑类核酸物质

41 作用机制：抑制IMPDH脱氢酶和GMP合成酶
直接与B淋巴细胞作用抑制抗体产生 主要不良反应是胃肠道反应、血液系统障碍和过敏症状 MZB和MPA均为青霉菌产生的具有抗真菌、抗肿瘤和免疫抑制活性的抗生素 两者化学结构不同，但免疫抑制机制相似，均为抑制DNA合成的免疫抑制剂

42 6、脱氧精胍菌素( 15-Deoxyspergualin ,DSG)
1981 年,日本学者从侧孢芽胞杆菌( Bacillus laterosporus ) 的培养液中分离出精胍菌素,发现其有免疫抑制活性 次年通过对精胍菌素脱羟基化得到在体内外都有很强生物活性的15-脱氧精胍菌素 1987 年成功地将其全合成 1994 年由Nippon Kayaku 公司开发上市

43 以上免疫抑制剂都具有抗真菌作用，可以给我们什么启示呢？
从免疫抑制剂开发新的抗真菌抗生素 如：美国ARIAD公司对Rapa进行化学改造以获得强效的抗真菌抗生素 从抗真菌抗生素开发新的免疫抑制剂 如：奇放线菌Str.spectabilis发酵液中分离的硝苯吡喃酮SNF4435C、D具有免疫抑制活性及抗白色念珠菌的作用 在寻找新的免疫抑制剂时初筛的筛选模型可试用体外抗真菌活性和免疫抑制活性相结合的方法

44 值得注意： 不是所有的免疫抑制剂都具有抗真菌作用 不是所有抗真菌抗生素都具有免疫抑制活性

45 近来,一方面从老的“被舍弃”的抗真菌抗生素中去开发可能有应用价值的免疫抑制剂；
一方面继续筛选新的免疫抑制剂,而且也发现了一些既有免疫抑制活性、又有抗真菌作用的新化合物

46 微生物产生的免疫抑制剂的筛选方法 （1）体外筛选方法： 1）促细胞分裂剂诱导小鼠脾细胞的增殖作用
典型的T-淋巴细胞促细胞分裂剂是两种植物促细胞分裂素：CoA、PHA 淋巴细胞的刺激程度可以在加进植物凝集素的条件下通过测定培养物中的增殖细胞或通过测定3H-胸腺嘧啶掺进新合成的DNA的量而判定

47 淋巴细胞＋植物凝集素＋免疫增强剂组的 3H-胸腺嘧啶掺入淋巴细胞的量>不加免疫增强剂的对照组
CyA、B、C和灵红菌素就是用这种方法筛选出来的

48 2）混合淋巴细胞反应（MLR） 定义：来自同种异体混合的淋巴细胞，在体外培养时发生母细胞的转化而产生有丝分裂反应，获得杀伤细胞的能力
靶细胞的增殖、应答细胞刺激作用的程度可通过测定3H-胸腺嘧啶掺进靶细胞的量来判断，免疫增强剂可增进这个反应，而抑制剂则减少这种反应。 FK506、FR 、FR 、FR-65814就是通过这种方法筛选出来的

49 3）IL-2产生的抑制作用 CyA抑制IL-2，因此分析测定IL-2的产生能用于筛选免疫抑制剂

50 2）体内筛选方法： 1）溶血空斑试验（PFC,plaque forming cell） 创造一种条件使释放抗体细胞的活性形成可见的空斑 把经绵羊血红细胞免疫的小鼠脾脏制成脾细胞悬液,在半固体凝胶介质中与绵羊血红细胞混合在平皿内铺成薄层 在37度孵育过程中或孵育后加入补体再次孵育后在靠近分泌特异性抗体的淋巴细胞周围的绵羊血红细胞被抗体致敏,激活补体，产生溶血反应,出现可见的空斑。 加入免疫增强剂则空斑多于对照组，加免疫抑制剂则相反。

51 2）迟发型过敏反应（DTH） 定义：注射一种抗原进入经同样抗原免疫过的动物皮肤，能引起局部致敏，表现为皮肤红肿硬结，因为反应较慢，需要24～48小时才能看出结果，所以称为迟发型过敏反应。 免疫增强剂增进此反应，抑制剂则明显减弱该反应。

52 3）移植物抗宿主反应（GvHR） 定义：把淋巴细胞输给不同基因背景的宿主，被移植的细胞能识别宿主细胞为外来的并发生像混合淋巴细胞反应中同样的变化

53 四、微生物来源的免疫增强剂 免疫增强剂的分类： 免疫因子：转移因子、免疫核糖核酸、胸腺肽 化学合成药物：左旋咪唑、西咪替丁
微生物制剂：卡介苗、短小棒状杆菌 中药制剂：真菌多糖成分（香菇、灵芝）、药用植物及其有效成分（人参、刺五加、黄芪多糖）

54 微生物来源的免疫增强剂： 1）Bestatin（乌苯美司） 1976年，橄榄网状链霉菌发酵液中分离，抑制细胞膜的氨肽酶B和亮氨酸氨肽酶活性，提高免疫细胞功能 目前唯一应用于临床的微生物次级代谢产物来源免疫增强剂

55 N-[（2S,3R）-4-苯基-3-氨基-2-羟基丁酰]-L-亮氨酸

56 Bestatin的抗肿瘤活性： 刺激T细胞 刺激NK细胞 刺激骨髓造血干细胞

57 Bestatin在临床中对以下肿瘤患者具有明显缓解作用：
急性白血病 恶性黑色素瘤 肺癌 胃癌 膀胱癌、头颈部癌、食道癌

58 Bestatin的其他临床应用： 增强宿主对单核细胞增生利斯特氏菌感染的耐受性 降低鼠伤寒沙门氏菌在其被感染的鼠中的存留时间 对由铜绿假单胞菌诱导的肾盂肾炎具有预防作用 在感染病毒中，能增加抗体产生，对艾滋病患者能增加CD4＋淋巴细胞的产生 能增加宿主对白假丝酵母感染的耐受力

59 2）其他免疫增强剂： N-563，在筛选精胍菌素结构类似物时偶然发现的 有望作为预防药用于治疗严重真菌感染的疾病