IL-4

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白细胞介素-4(Interleukin-4, IL-4)是一种由活化的 T 细胞(主要是 Th2)、肥大细胞及嗜碱性粒细胞分泌的多效性细胞因子。它是诱导初始 T 细胞向 Th2 亚群分化的核心动力,并能驱动 B 细胞发生 IgE 类别转换。在肿瘤微环境中,IL-4 是介导巨噬细胞向抑制性 **M2 型极化**的重要信号,与免疫逃逸及组织修复密切相关。

IL-4 · Th2 核心因子
B-cell Stimulatory Factor 1 (点击展开)
IL-4 四螺旋束细胞因子模型
受体组成 IL-4Rα + γc / IL-13Rα1
下游通路 JAK1/3 - STAT6
染色体定位 5q31.1 (细胞因子簇)

生理学功能与信号级联

IL-4 通过与 I 型或 II 型受体结合,启动以 STAT6 为核心的转录程序,其生物学效应涵盖了免疫系统的多个维度:

  • Th2 细胞分化: IL-4 诱导 GATA3 的表达,形成自我强化的正反馈环路,同时抑制 Th1 和 Th17 的极化。
  • B 细胞效应: 诱导生发中心 B 细胞发生抗体类别转换(Class Switching),主要产生 IgE 和 IgG4(人),参与型过敏反应
  • 巨噬细胞重塑: 作为 **M2 型极化** 的主要诱导剂,上调 Arg-1、CD206 等分子的表达,促进抗炎反应与组织修复。

病理意义与临床干预

1. 过敏性疾病与哮喘

IL-4 水平的病理性升高是特应性皮炎哮喘过敏性鼻炎的共同驱动力。目前,针对 IL-4Rα 的单克隆抗体(如度普利尤单抗)已成为临床治疗中重度过敏性疾病的基石药物。

2. 肿瘤微环境中的“双向”作用

  • 肿瘤促进: 肿瘤浸润的 Th2 细胞释放 IL-4,诱导 TAM 向 M2 表型极化,分泌 TGF-β 和 IL-10,构建免疫抑制微环境。
  • 辅助治疗潜力: 在某些癌症疫苗设计中,利用 IL-4 促进树突状细胞(DC)的募集与功能优化。
比较维度 IL-4 (Th2 典型) IFN-γ (Th1 典型)
主导转录因子 STAT6 / GATA3 STAT1 / T-bet
B 细胞应答 IgE 转换 IgG 转换 (调理作用)
巨噬细胞效应 M2 极化 (修复/抑制) M1 极化 (杀伤/促炎)

靶向策略与前沿研究

基于 IL-4 的免疫调节网络是精准医学的重要方向:

  • 双靶点抑制: 同时阻断 IL-4 和 IL-13 信号(通过共用的 IL-4Rα 链)是目前治疗 2 型炎症反应最有效的手段。
  • CAR-T 细胞改造: 研究者尝试在 CAR-T 中引入 IL-4 受体胞内域,或利用 IL-4 反应性启动子驱动保护性因子的表达,以应对实体瘤的挑战。

[1] Paul WE. "Interleukin-4: a prototypic immunoregulatory cytokine." Blood. 1991. (点评:由 IL-4 研究先驱撰写的经典综述,系统奠定了其在免疫调节中的中心地位。)

[2] Nelms K, et al. "The IL-4 receptor: signaling mechanisms and biological functions." Annual Review of Immunology. 1999. (点评:深度解析了 IL-4 受体的结构异质性及其诱导 STAT6 活化的分子动力学。)

[3] Gandhi NA, et al. "Dupilumab: mechanisms of action and clinical applications in type 2 inflammation." Nature Reviews Drug Discovery. 2016. (点评:阐述了通过阻断 IL-4/IL-13 轴治疗过敏性炎症的转化医学成功案例。)