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

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. 

Weiterführende Artikel (2)

CD4; Interleukin-1 ;
Zuletzt aktualisiert am: 24.10.2017