Interleukin-2

Synonym(e)

Il-2, IL-2, Blastogenic factor (BF), Eosinophil differentiation factor (EDF), Factor from lymphocyte conditioned media (LCM factor), Killer cell helper factor (KHF), Lymphocyte mitogenic factor (LMF), Plaque forming cell enhancing activity (PFC-EA), Secondary cytotoxic T cell-inducing factor (SCIF), Lymphocyte proliferation factor (LPF),T cell growth factor (TCGF), T cell maturation factor (TMF), Macrophage activating factor for cytotoxicity I (MAF-C I), T cell replacing factor 3 (TRF-3), T colony promoting activity (TCPA), Thymocyte differentiation factor (TDF), Thymocyte mitogenic factor (TMF), Thymocyte mitogenic protein (TMP), Thymocyte stimulating factor (TSF).

Definition

Interleukin-2 ist ein körpereigenes Glykoprotein (Zytokin), das durch das Interleukin-2-Gen auf dem 4. Chromosom kodiert wird. Die Synthese von Interleukin-2 erfolgt einerseits durch eine Antigenstimulierung, andererseits durch die Interleukine-1 und 6, sowie unspezifisch durch Lektine und Vitamin E (alphaTocopherol). Weitere, zur Interleukin-2-Produktion befähigte Zellen sind: NK-Zellen, transformierte B-Lymphozyten, Leukämiezellen und LAK-Zellen.

Interleukin-2 ist das wichtigste Aktivierungszytokin für T-Zellen die das CD4-Antigen exprimieren (T-Helferzellen). Im erweiterten Sinn wirkt das Zytokin somit als Wachstums-und Differenzierungsfaktor für T-Zellen.

Allgemeine Information

Interleukin-2 agiert über unterschiedliche membranständige Interleukin-2-Rezeptoren (synonym zu CD121a), die von T-Lymphozyten exprimiert werden. Die Dichte dieser Rezeptoren liegt im Ruhezustand der Zellen bei 500–5000/Zelle, im aktivierten Zustand bei 12.000/Zelle. 3 verschiedene Rezeptortypen werden exprimiert: Rezeptoren mit hochaffiner, mittlerer und mit geringer Affinität. Sie werden auch als Ketten bezeichnet. Die alpha-Kette (CD25), auch „T cell activation antigen“, mit geringer Affinität, die beta-Kette (CD122), auch „Interleukin-2Rbeta“, die gamma-Kette (CD132), auch Interleukin-2Rgamma. Diese Subeinheiten sind auch Teile von Rezeptoren anderer Zytokinen.

Die 3 Rezeptor-Typen werden separat exprimiert, fungieren jedoch gemeinsam in unterschiedlicher Zusammensetzung als Rezeptoren mit unterschiedlichen Affinitäten. Der Komplex von alpha- und gamma-Kette bindet Interleukin-2 mit mittlerer Affinität; der hochaffine Rezeptor wird von einem Komplex aus allen 3 Ketten gebildet (v.a. von aktivierten T Zellen und regulatorischen T Zellen).

Neben den membrangebundenen IL-2-Rezeptoren ist auch ein im Plasma zirkulierender, löslicher IL-2-Rezeptor (sIL-2) nachgewiesen worden. Bei sIL-2R handelt es sich um ein Fragment einer Untereinheit. sIL-2R  ist erhöht bei Autoimmunerkrankungen, Infektionen, malignen myeloproliferativen Prozessen und anderen Erkrankungen des Immunsystems sowie nach Transplantationen.

Durch diese unterschiedlichen Aktivitäten werden 3 verschiedene intrazelluläre Signal-pathways initiiert: der MAP kinase pathway, der Phosphoinositid-3-kinase (PI3K) pathway und der JAK-STAT pathway. Über diese intrazellulären Signalkaskade werden T-Zellen des peripheren Blutes zu sog. Lymphokin-aktivierten Killerzellen (LAK-Zellen) differenziert.

Die Aktivierung von T-Lymphozyten führt  zu einer verstärkten Produktion nachgeschalteter Zytokine (TNF, Interferone). Neben dieser „autokrin“ mitgesteuerten T-Zell-Aktivierung fördert Interleukin-2 in B-Lymphozyten die Synthese und Sekretion von Immunglobulinen. Cyclosporin A und Dexamethason hemmen dosisabhängig seine Synthese. 

Therapie allgemein

Therapeutisch wurde Interleukin-2 mit mäßigem Erfolg in der Therapie von malignen (metastasierten) Tumoren eingesetzt. Seine Funktionen können therapeutisch einsetzbar über die Blockade seines Rezeptors unterbunden werden. Die Rezeptorantagonisten Basiliciximab und Daclizumab werden zur Prophylaxe der akuten Transplantatabstoßung genutzt. 

Literatur

  1. Gillies SD et al. (2011)  A low-toxicity IL-2-based immunocytokine retains antitumor activity despite its high degree of IL-2 receptor selectivity. Clin Cancer Res 17:3673-3685.
  2. Leong JW et al.(2014) Preactivation with IL-12, IL-15, and IL-18 induces CD25 and a functional high-affinity IL-2 receptor on human cytokine-induced memory-like natural killer  cells. Biol Blood Marrow Transplant 20:463-473.
  3. Liu Y et al. (2012) Interleukin (IL)-6, tumour necrosis factor alpha (TNF-α)  and soluble interleukin-2 receptors (sIL-2R) are elevated in patients with major  depressive disorder: a meta-analysis and meta-regression. J Affect Disord 139:230-239.
  4. Méndez-Lagares G et al. (2014) HIV infection deregulates the balance between regulatory T cells and IL-2-producing CD4 T cells by decreasing the expression of the IL-2 receptor in Treg. J Acquir Immune Defic Syndr 65:278-282.
  5. Minocha M et al. (2016) Blockade of the High-Affinity Interleukin-2 Receptors with Daclizumab High-Yield Process: Pharmacokinetic/Pharmacodynamic Analysis of Single- and Multiple-Dose Phase I Trials. Clin Pharmacokinet 55:121-130.
  6. Smith GA et al.(2016) Essential biphasic role for JAK3 catalytic activity in IL-2 receptor signaling. Nat Chem Biol 12:373-379. 

Disclaimer

Bitte fragen Sie Ihren betreuenden Arzt, um eine endgültige und belastbare Diagnose zu erhalten. Diese Webseite kann Ihnen nur einen Anhaltspunkt liefern.

Zuletzt aktualisiert am: 09.08.2017