摘要免疫球蛋白融合蛋白是指在基因水平将目的蛋白基因同Ig部分片段基因相连而表达的重组蛋白，由于同时具有目的蛋白及免疫球蛋白的结构域，使重组蛋白获得了许多新的特性。在感染性疾病、自身免疫性疾病及移植排斥反应的治疗方面有极好的临床应用前景。

《中国图书资料分类法》分类号R392.11; R967

免疫球蛋白（immunoglobulin, Ig）融合蛋白是指在基因水平将目的蛋白基因同Ig部分片段基因相连，并在真核或原核细胞中表达出的具有上述2部分结构域的重组蛋白。Ig融合蛋白具有许多特性，如①引入重链稳定区，使融合蛋白半衰期明显延长，更适合于重组蛋白在体内应用。②Fc段具有穿过胎盘、结合补体并介导补体依赖的细胞毒作用、结合Fc受体并介导ADCC效应等。③IgG,IgM和IgA的Fc结构域可形成多聚分子，使重组蛋白具有更强的抗原结合力。上述新特性使融合蛋白在下列领域有广泛的临床应用前景。

1细菌感染性疾病

1.1感染性休克的治疗

TNF是机体抵御细菌感染的重要介质，但其过度表达是导致急性肺损伤、心血管系统及其它脏器功能衰竭、死亡的主要原因。文献报道采用TNF mAb治疗能改善上述症状，但仍有较高的死亡率。Ashkenazi等构建了Ⅰ型TNFR和IgG的融合蛋白TNFR/Ig，其二聚体分子与TNF的亲和力较天然TNFR高6～8倍。体外实验中，融合蛋白阻断TNF裂解细胞的能力较可溶性TNFR高24倍，较中和性TNF mAb高4倍。在小鼠接受内毒素半小时前给予融合蛋白能完全预防内毒素诱导的死亡，在接受内毒素后1 h给予融合蛋白仍有明显的保护作用^［1］。

在狒狒模型中，接受致死剂量大肠杆菌前注射Ⅰ型TNFR/Ig可使其死亡率由88％降低至12％。在所有实验中，血浆TNF均被中和，在血浆中，仅能检测到无活性的TNF/融合蛋白复合物存在。融合蛋白治疗以剂量依赖方式减轻组织的损伤程度，表现为降低全身性炎症反应，缩短粒细胞减少的时间^［2］。上述结果显示了融合蛋白在感染性休克防治中的应用前景。

IL-10是一种很有潜力的抗炎症因子，但由于其体内半衰期较短而使其在临床中的应用受到限制。通过将IL-10基因与Ig基因重组制备IL-10/IgG₂Fc融合蛋白，能明显延长IL-10的半衰期，并保持了IL-10的生物学活性。为避免融合蛋白介导的抗体依赖细胞毒作用及补体的直接细胞毒作用，Zheng等将Fc段进行了突变，突变后的融合蛋白对感染性休克的治疗作用明显强于rIL-10。作者认为无细胞毒作用的IL-10/IgG为深入研究IL-10体内作用提供了有力的工具，并具有治疗感染性休克的应用价值^［3］。

1.2急性肺损伤的治疗

小鼠急性肺损伤模型的病理改变类似成人呼吸窘迫综合征。乳酸脱氢酶水平及肺髓样过氧化物酶水平在急性肺损伤后16 h急剧增高。模型制备前2 h给予TNFR/Ig能有效阻止乳酸脱氢酶、蛋白及肺髓样过氧化物酶水平的升高。组化分析表明，急性肺损伤过程中的血管内白细胞聚集及血管周和支气管周组织损伤由于融合蛋白的应用而明显减轻。在融合蛋白治疗组小鼠的肺组织匀浆中未发现有TNF的生物学活性^［4］。

在大鼠急性肺损伤模型中，Gater比较了Ⅰ型TNFR/Ig和地塞米松的治疗效果。急性肺损伤后24～72 h，支气管肺泡灌洗液中白细胞总数明显增加。预先使用融合蛋白或地塞米松均能抑制24 h的中性粒细胞增多。在72 h，融合蛋白能明显抑制嗜中性粒细胞进入支气管肺泡灌洗液，但对嗜酸性粒细胞数量无抑制作用。而地塞米松对中性粒细胞及嗜酸性粒细胞进入支气管肺泡灌洗液均有抑制作用。上述结果表明，TNF在急性肺损伤时中性粒细胞的募集过程中发挥重要作用^［5］。

2病毒感染性疾病

2.1HIV的治疗研究

人类免疫缺陷病毒HIV能通过CD4分子胞膜外区第一个V样区进行病毒感染过程，并最终导致获得性免疫缺陷综合征AIDS。因此，封闭CD4有可能达到抑制病毒感染的目的。为了将CD4用于HIV治疗，Chamow等制备了CD4/IgG，包括CD4的V1，V2结构域、人Ig重链绞链区及Fc段。CD4/IgG在体外实验中能与HIV的gp120蛋白结合，阻断HIV的感染过程。此融合蛋白半衰期较长，能通过Fc活化补体，介导抗体依赖细胞介导的细胞毒作用，并能有效穿过胎盘对胎儿起到防护作用。CD4/Ig治疗AIDS已进入Ⅰ期临床验证^［6］。

Allaway等将人IgG₂重链及轻链可变区用CD4分子V1和V2结构域替换，此四聚体能以nM级亲和力结合gp120蛋白，其体内半衰期在1 d以上，而sCD4的半衰期仅为15 min。同IgG₁融合蛋白相比，CD4/IgG₂不能与细胞膜Fc段受体结合，因此它不会产生抗体依赖的增强病毒感染的作用。细胞融合实验证实，同sCD4相比，四聚体CD4/IgG₂能有效抑制合胞体形成，抑制细胞间病毒的感染。CD4/IgG₂在较低浓度下即能有效中和多种HIV病毒株，有进一步应用于体内的可能性^［7］。CD4/IgM抑制HIV病毒的能力较CD4/IgG₂强1 000倍以上，且融合蛋白获得了结合Fc受体、结合补体Clq的功能。

嗜碱性粒细胞及肥大细胞是IgE介导的Ⅰ型变态反应的主要效应细胞，它们参与抗寄生虫、病毒及抗细菌免疫。Krauss等构建了CD4/IgE，包括CD4氨基端的2个结构域及IgE重链的CH2～4结构域。重组CD4/IgE同天然IgE对受体的亲和力相同，融合蛋白中CD4结构域同gp120的结合特性也与天然CD4相似。在实验中发现，用CD4/IgE“武装”的嗜碱性粒细胞能在HIV病毒或HIV感染细胞的诱导下释放介质。作者进一步证实HIV结合的嗜碱性粒细胞使易感性T细胞内病毒的复制减弱，上述结果表明，Ⅰ型超敏反应的效应细胞及CD4/IgE有希望应用于HIV的治疗^［8］。Batra等将细菌外毒素PE40引入CD4分子，并引入IgG₁重链结构域以增加其半衰期。作者分别制备了CD4-CH2-PE40，CD4-CH3-PE40，CD4-CH1-CH2-PE40及CD4-CH2-CH3-PE40融合蛋白。插入的IgG₁稳定区对CD4-PE40的毒性无影响。这些融合蛋白对表达gp120蛋白的细胞具有相同的毒性，并具有较长的半衰期，其中，CD4-CH2-PE40半衰期最长，为115 min^［9］。

2.2鼻病毒感染

粘附分子ICAM-1是90%的人类鼻病毒的受体。文献报道sICAM-1能阻止体外鼻病毒感染的细胞病理变化。Martin将2～5个ICAM-1分子胞膜外结构域与IgA，IgM或IgG₁的稳定区相连构建不同的融合蛋白。IgA，IgG融合蛋白表达后为2聚体，IgM融合蛋白为10聚体。其中，含5个ICAM-1氨基端结构域的IgA融合蛋白中和病毒的能力比sICAM-1高150倍。含ICAM-1氨基端2个结构域的IgA或IgM融合蛋白比sICAM-1中和病毒的能力高5倍。结果表明，多价ICAM-1融合蛋白具有更高的中和病毒能力，有应用于鼻病毒感染临床防治的潜力^［10］。

3自身免疫性疾病

3.1B细胞增殖性疾病

多种肾小球肾炎是由于自身抗体产生引起的。正常情况下，B细胞产生抗体需要T细胞膜表面的CD40L提供共刺激信号。Biancone等通过CD40/Ig干扰CD40/CD40L的相互作用，观察了CD40/Ig对小鼠膜型肾小球肾炎模型的治疗作用。给小鼠注射兔抗鼠肾小管抗体后，能诱导膜型肾小球肾炎。但同时注射CD40/Ig则只有迟发的自身反应，而没有膜型肾小球肾炎损伤。结果提示，干扰CD40/CD40L共刺激信号通路能通过抑制T细胞依赖的抗体产生来阻止膜型肾小球肾炎的发生^［11］。

Chen等用CD40/Ig研究CD40/CD40L相互作用对人/鼠SCID嵌合模型中体液反应的影响。首先，将人外周血淋巴细胞移植入SCID小鼠制备人/鼠SCID嵌合模型，当注射CD40/Ig、特异性抗CD40或CD40L中和抗体后，小鼠多克隆体液免疫反应明显受到抑制。移植人淋巴细胞的同时注射上述中和试剂，可以抑制人抗鼠红细胞抗体及总Ig水平维持10周。上述试剂有望用于抑制人类抗原特异性体液免疫反应，如自身免疫病或过敏反应等^［12］。

3.2自身免疫性关节炎

TNF作为炎症因子参与了类风湿性关节炎的发病机理，其拮抗剂能降低类风湿性关节炎的活动性。Moreland等采用Ⅱ型TNFR/Ig对180个顽固性类风湿性关节炎患者进行了双盲实验。结果3个月后，融合蛋白治疗明显减轻了疾病的活动性，治疗效果呈剂量相关。患者关节肿胀及触痛明显减轻。诊疗过程中无严重毒副作用，未发现抗融合蛋白抗体产生^［13］。

Mori等通过腺病毒载体对大鼠胶原诱导的关节炎动物模型进行了基因治疗实验，给关节炎大鼠注射含TNFR/Ig融合基因的复制缺陷型腺病毒载体。通过检测血清TNFR的表达证实基因转染成功。血清TNFR表达在基因转染8 d后即可检测到，关节炎病损程度明显受到TNFR/Ig基因转染的抑制^［14］。对DBA/1小鼠关节炎动物模型，注射Ⅰ型TNFR/IgG1可抑制动物体内TNF活性。在发病早期注射融合蛋白能抑制关节炎模型的发生。在TNFR缺陷小鼠中，关节炎模型发生率较低，即使发生症状也较轻。作者认为Ⅰ型TNFR是TNF炎症作用的主要传导者，但关节炎的发展与Ⅰ型TNFR无关^［15］。

Williams等检测了Ⅰ型TNFR/IgG单独或与CD4 mAb合用治疗自身免疫性关节炎的效果。单独Ⅰ型TNFR/IgG能抑制小鼠足垫及四肢的肿胀，将指节间关节末端糜烂的发生率由92%降至50%，采用TNF