细胞因子是一类具有重要生物活性的细胞调节蛋白。它们大多是多肽类，如白细胞介素（ILs）， 干扰素（INFs）， 集落刺激因子（CSFs）和肿瘤坏死因子（TNFs）等。细胞因子在正常生物体内表达量低或不表达，在异常状态（疾病和防御）时转录和翻译。细胞因子能调节炎症中的细胞反应。过多的细胞因子可引起全身或局部毒性反应，如细胞因子风暴，所以必须通过抑制细胞因子的合成和释放，或利用拮抗机制限制其活性，严格控制细胞因子水平。所以细胞因子抑制剂就产生了。那么到底什么是细胞因子抑制剂？它是通过什么机制来调控细胞因子的水平呢？
什么是细胞因子抑制剂？
细胞因子抑制剂通常是指具有以下四种特征之一的一类异质性药物。
药物通过以下方式抑制细胞因子合成，减少产生细胞因子的细胞数量，而不影响细胞生存能力。
- 降低其游离活性形式的浓度。
- 阻止其与特定受体的相互作用。
- 干扰细胞因子受体的信号传导（图1）。
图1. 细胞因子抑制剂的特点 [1]
*图片来源于Springer的出版物Encyclopedic Reference of Immunotoxicology
通过什么机制可以调控细胞因子水平？
一般来说，对细胞因子的抑制可以通过蛋白酶降解、细胞因子调节以及通过受体下游的信号转导来实现。目前，已经发现有两种机制可以调控细胞因子活性：一是受体拮抗剂（I型抑制蛋白），它与细胞因子同源，可以与受体分子结合，而不引发生物活性。第二种是可溶性受体分子（II型抑制蛋白），它与细胞受体竞争结合细胞因子，从而产生抑制作用。
大量的实验证明，这两种抑制反应在生理上是相关的。目前一般认为，II型抑制剂具有类似缓冲剂的中和作用，从而限制了细胞因子的全身作用。同时，使细胞因子在局部达到高浓度，从而增强了旁分泌的作用。
几种常见的细胞因子抑制剂
在本节中，我们简单介绍几种常见的细胞因子抑制剂。
● 抗细胞因子或其受体的抗体
在正常人身上可以检测到微量的抗细胞因子抗体。这些抗体的功能还有待进一步探索。其中有些抗体可以起到抑制细胞因子的作用，有些抗体则可以延长细胞因子的半衰期。用细胞因子或其受体作为免疫原对动物进行免疫而获得的抗体，特别是某些单克隆抗体对细胞因子有很强的抑制作用，可用于治疗由细胞因子引起的疾病。
目前，一些抗细胞因子单克隆抗体已进入人体试验阶段，如治疗类风湿关节炎的抗人IL-6单克隆抗体、治疗急性移植物抗宿主反应的抗人IL-2受体抗体或抗TNF抗体、治疗多发性骨髓瘤的抗人IL-6受体等。
● 可溶性细胞因子受体
利用基因工程技术可以在工程细胞中选择性地表达细胞因子受体膜外区域。这种可溶性细胞因子受体能特异性地与细胞因子结合，防止其与膜表面的受体结合，然后抑制细胞因子。由于基因工程的可溶性细胞因子受体与自身成分结构相同，自身免疫系统无法识别，所以在临床应用上比外源性抗细胞因子抗体更具优越性。Ashkenazi将人I型TNF受体外膜区与IgG1Fc基因融合，在真核细胞中表达双链可溶性TNF受体免疫粘附素。它对TNF的亲和力高于正常TNF受体时，对小鼠的内毒素休克有明显抑制作用。
● 细胞因子受体拮抗剂
迄今为止发现的最重要的天然细胞因子受体拮抗剂是IL-1受体拮抗剂（IL-1ra）。它能特异性地与IL-1受体结合，阻断IL-1α和IL-1β的生物活性。大量动物实验证实，IL-1ra能有效抑制内毒素休克、移植物抗宿主反应、关节炎、炎症性肠病和缺血再灌注损伤。
除了天然细胞因子受体拮抗剂外，还可以通过蛋白质工程技术构建人工受体拮抗剂。例如，Kruse通过定向点突变，将人IL-4的124个氨基酸从酪氨酸替换成天冬氨酸。这种突变后的IL-4仍能与IL-4受体结合，但失去了刺激T细胞和CD23+B细胞的IL-4活性，从而阻止了野生型IL-4的作用。
参考文献：
[1] Resch K. (2005) Cytokine Inhibitors. In: Vohr HW. (eds) Encyclopedic Reference of Immunotoxicology. Springer, Berlin, Heidelberg.