IL-12家族細胞激素在CD4+T細胞中的JAK-STAT訊號傳遞及其引發基因表現之研究

IL-12 是調控Th1 發展與細胞性免疫的關鍵細胞激素，它是由p40 與p35 次單元
組成的異二聚體。在CD4+ T 細胞中，IL-12 透過JAK-STAT 訊號傳遞途徑使STAT4 酪氨
酸磷酸化成為活化的轉錄因子而引發相關基因表現，如g干擾素基因，使細胞分化為Th1
活化毒殺性T 細胞及巨噬細胞。正因為IL-12 在免疫調節上的重要性，許多研究指出
IL-12 可以有效治療病毒感染、類風濕性關節炎等某些自體免疫疾病、甚至是癌症。最
近，透過基因序列資料之比對，科學家們找出了和IL-12p35 結構相類似的兩個蛋白質
p19 和p28。p19 可以和IL-12p40 結合而形成IL-23，而p28 則和EBI3 結合形成IL-27。
IL-27、IL-12 與IL-23 因為結構上的相似性而被視為同一家族的細胞激素，它們的功能
也被證實皆為調控Th1 發展的細胞激素，但是和IL-12 比較起來，IL-23 只作用在記憶
細胞，而IL-27 主要作用於Th1 分化的初始階段，因此這三個細胞激素似乎對Th1 的發
展有階段性的貢獻。在治療應用上，而我們去年也報告指出IL-23 和IL-12 一樣也同樣
具有抗癌與抗轉移的功效，並可刺激小鼠對癌細胞產生免疫記憶。然而到目前為止，我
們並不清楚IL-23 或是IL-27 在CD4+ T 細胞中的訊號傳遞途徑，及它們調控Th1 分化的
分子機制。因此，本計畫擬由下列三個方向對此問題進行研究：
一、以短干擾RNA(siRNA)抑制CD4+ T 細胞中的STAT 尤其是STAT4 的表現，觀察
是否會因此阻斷細胞對IL-12,23,27 之反應，從而瞭解不同STAT 在這些細胞激素訊號
傳遞過程中的必要性。
二、利用DNA 微陣列技術檢驗CD4+ T 細胞中由IL-12,23,27 所引發的基因表現狀
況，藉此比較Th1 發展過程中不同時期的細胞分別需要或者抑制哪些基因表現。DNA 微
陣列技術雖然一次可找出數萬基因的表現狀況，然而往往因受測目標分類不夠精確，造
成電腦比對結果找出太多並不真正有關的基因。因此，唯有先對受測目標進行精細的分
類，再配合正確的電腦演算分析，才能得到有意義的結果，找出真正的關鍵基因。而
IL-12,23,27 正提供給我們一個對CD4+ T 細胞精細分類的機會，讓我們可以研究處於
不同時期的細胞，及這些細胞受到相關細胞激素刺激時的基因表現，透過交叉比對，希
望能找出控制Th1 分化各時期的關鍵基因，與這三個細胞激素間訊號傳遞的關聯。
三、報告指出，IL-27 的EBI3 次單元可與p35 形成EBI3-p35 異二聚體存在而其
功能不明。我們將利用分子生物技術製造EBI3-p35 融合蛋白或EBI3-EBI3 雙聚體蛋
白，觀察此二重組蛋白是否會阻斷細胞對IL-27 之反應，希望能瞭解他們是否像p40 二
聚體會拮抗IL-12 一樣，具有拮抗IL-27 之功能；並以RNA 干擾與DNA 微陣列技術直接
驗證EBI3-p35 之訊號傳遞與作用機制。
四、利用分子生物技術將三種不同細胞激素之次單元重新組合製造融合蛋白，如
p40-p35-p19、p40-p35-p28、EBI3-p28-p35，觀察其相關活性，一方面可進一步瞭解這
些細胞激素次單元與功能間的相關性，二方面則可發展同時具有雙功能或多功能之細胞
激素，提供作為免疫治療之用。