- Trang Chủ
- Y khoa - Dược
- Khóa luận tốt nghiệp đại học ngành Dược học: Tổng quan về đa hình gen IL28B và sự ảnh hưởng của đa hình gen tới đáp ứng thuốc
Xem mẫu
- ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC
TRẦN NHÂN PHAN
TỔNG QUAN VỀ ĐA HÌNH GEN IL28B
VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐA HÌNH GEN
TỚI ĐÁP ỨNG THUỐC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH DƯỢC
Hà Nội – 2020
- ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC
Người thực hiện: TRẦN NHÂN PHAN
TỔNG QUAN VỀ ĐA HÌNH GEN IL28B
VÀ SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐA HÌNH GEN
TỚI ĐÁP ỨNG THUỐC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(NGÀNH DƯỢC)
Khóa: QH.2015.Y
Người hướng dẫn: 1. ThS. PHẠM THỊ HỒNG NHUNG
2. PGS.TS ĐINH ĐOÀN LONG
Hà Nội – 2020
- LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS.
Đinh Đoàn Long và ThS. Phạm Thị Hồng Nhung – Giảng viên Khoa Y Dược, Đại
học Quốc gia Hà Nội. Hai thầy cô đã luôn tận tình hướng dẫn chỉ bảo, cho tôi những
lời khuyên và kiến thức chuyên môn để thực hiện được nghiên cứu này.
Tôi xin dành lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô ở Bộ môn Y dược học cơ sở,
Khoa Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội. Các thầy cô đã luôn chia sẻ kinh nghiệm,
hỗ trợ về nhiều mặt và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện khóa
luận của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô và cán bộ hỗ trợ ở Khoa Y Dược đã
không chỉ chỉ bảo kiến thức chuyên ngành mà còn cả về định hướng nghề nghiệp,
truyền lửa đam mê, giúp tôi có thêm động lực, niềm tin không chỉ trong học tập mà
còn trong quá trình phát triển nghề nghiệp trong tương lai của mình.
Tôi cũng trân trọng cảm ơn sự tài trợ kinh phí của Đại học quốc gia Hà Nội
cho đề tài mã số QG.18.60 do PGS.TS Đinh Đoàn Long chủ trì để thực hiện nghiên
cứu này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè, những người luôn
yêu quý, dành thời gian động viên, hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện
và hoàn thành khóa luận này.
Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2020
Sinh viên
Trần Nhân Phan
- DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Phân loại interferon ....................................................................................6
Hình 1.2. Mô hình liên kết disulfit của một số interferon ..........................................7
Hình 1.3. Trình tự protein của một số interferon .......................................................7
Hình 1.4. Con đường truyền tín hiệu của 3 loại interferon. .....................................10
Hình 1.5. Vị trí các gen mã hóa cho IFN loại I ở người...........................................11
Hình 1.6. Cấu trúc gen IFN loại 2 ............................................................................12
Hình 1.7. Gen mã hóa cho IL28B nằm trên nhiễm sắc thể số 19 .............................13
Hình 1.8. Các biến thể của IFN-λ3 và IFN-λ4 trên nhiễm sắc thể 19. .....................13
Hình 1.9. Vị trí trên nhiễm sắc thể và cấu trúc gen mã hóa cho các thành viên của
họ IFN- λ ...................................................................................................................14
Hình 2.1. Vị trí của 2 đa hình rs12979860 và rs8099917 ........................................17
Hình 3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc ................................................20
Hình 3.2. Vai trò của rs12979860 trong dự đoán đáp ứng điều trị HCV kiểu gen 1
và 6 ở Việt Nam ........................................................................................................27
- DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Từ khóa tìm kiếm .......................................................................................3
Bảng 1.2. So sánh đặc điểm của 3 loại IFN ................................................................8
Bảng 2.1. Tần số alen của các đa hình thuộc các nhóm quần thể khác nhau ...........16
Bảng 3.1. Bảng các thuốc có chứa thông tin dược di truyền liên quan đến IL28B
trong nhãn thuốc. .......................................................................................................21
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của 3 đa hình với đáp ứng phác đồ PEG-IFN + RBV trong
điều trị viêm gan C mạn tính .....................................................................................29
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của một số đa hình IL28B khác lên đáp ứng với phác đồ
PEG-IFN trên bệnh nhân HCV mạn tính ..................................................................31
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của đa hình gen IL28B tới phác đồ 3 thuốc (PEG-IFN + RBV
+ DAA) trong điều trị viêm gan C mạn tính .............................................................34
Bảng 3.5. Khuyến cáo với các phác đồ chứa IFN dựa trên kiểu gen IL28B ............36
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của đa hình gen IL28B tới các thuốc chống virut tác dụng
trực tiếp trong điều trị viêm gan C mạn tính .............................................................39
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của đa hình IL28B tới phác đồ PEG-IFN trên bệnh nhân viêm
gan C đồng nhiễm HIV .............................................................................................41
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của đa hình IL28B đến đáp ứng điều trị với IFN ở bệnh nhân
MPN ..........................................................................................................................46
- DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt
aOR adjusted odds ratios Hệ số OR điều chỉnh
Các tế bào trình diện kháng
APCs Antigen presenting cell
nguyên
Amplification-refractory
ARMS- Hệ thống đột biến chịu nhiệt
mutation system-polymerase
PCR khuếch đại ARMS-PCR
chain reaction
Hepatitis C virus - Ribonucleic
ARN HCV ARN của virut viêm gan C
acid
BOC Boceprevir Boceprevir
cEVR complete EVR Đáp ứng virut sớm toàn phần
Clinical Pharmacogenetics Hiệp hội thực hiện dược di truyền
CPIC
Implementation Consortium học lâm sàng
Complete hematologic Tỷ lệ lui bệnh huyết học hoàn
CR
remissions toàn
DAAs Direct acting antivirals Các thuốc kháng virut trực tiếp
DC Dendritic cells Tế bào tua
Denaturing high performance
DHPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao DNA
liquid chromatography
DSV Dasabuvir Dasabuvir
EMA European Medicines Agency Cơ quan Dược phẩm Châu Âu
Đáp ứng virut kết thúc khi kết
EOTVR End of treatment virus response
thúc điều trị
ET Essential thrombocythemia Tăng tiểu cầu tiên phát
EVR Early Virological Response Đáp ứng virut sớm
Cục quản lý Thực phẩm và Dược
FDA Food and Drug Administration
phẩm Hoa Kỳ
GAF IFN-γ activation factor Yếu tố hoạt hóa interferon gamma
GAS gamma-activated sequence Trình tự hoạt hóa gamma
Kháng nguyên liên quan đến lõi
HBcrAg Hepatitis B core-related antigen
của virut viêm gan B
- Kháng nguyên e của virut viêm
HBeAg Hepatitis B envelope Antigen
gan B
Kháng nguyên bề mặt virut viêm
HBsAg Hepatitis B surface antigen
gan B
HBV Hepatitis B Virus Virut viêm gan B
HCC Hepatocellular carcinoma Ung thư tế bào gan
HCSC Health Canada (Santé Canada) Hệ thống Y tế Canada
HCV Hepatitis C Virus Virut viêm gan C
Human Immunodeficiency
HIV Virut suy giảm miễn dịch ở người
Virus
IFN Interferon Interferon
IL Interleukin Interleukin
IL10R interleukin-10 receptor Thụ thể interleukin 10
IRF9 IFN-regulatory factor 9 Yếu tố điều hòa interferon 9
IRS Insulin receptor substrate Chất nền thụ thể insulin
ISG IFN-stimulated gene Gen kích thích Interferon
ISGF3 IFN-stimulated gene factor 3 Yếu tố gen kích thích IFN 3
IFN-stimulated response Các yếu tố đáp ứng được kích
ISRE
elements thích bằng IFN
JAK1 Janus kinase 1 Janus kinase 1
mDCs Myeloid dendritic cells Các tế bào tua myeloid
MF Myelofibrosis Xơ hóa tủy xương
MPN Myeloproliferative neoplasms Tăng sinh tủy ác tính
NR Null Response Không đáp ứng với điều trị
pDCs Plasmacytoid dendritic cells Các tế bào tua plasmacytoid
PEG-IFN Pegylated Interferon Pegylated Interferon
pEVR partial EVR Đáp ứng virut sớm một phần
Pharmaceuticals and Medical Cơ quan Dược phẩm và Thiết bị
PMDA
Devices Agency, Japan Y tế Nhật Bản
PV Polycythemia vera Bệnh đa hồng cầu nguyên phát
RBV Ribavirin Ribavirin
Restriction fragment length
RFLP Đa hình độ dài đoạn cắt giới hạn
polymorphism
RNA Ribonucleic acid Axit Ribonucleic
- Ribonuclease L- Một loại enzym
RNase L Ribonuclease L được kích hoạt tạo ra bởi
interferon
RVR Rapid Virological Response Đáp ứng virut nhanh
Single nucleotide
SNP Đa hình đơn nucleotit
polymorphism
SVR Sustained virological response Đáp ứng virut bền vững
Signal transducer and Activator Protein chuyển đổi tín hiệu và
STAT
of transcription kích hoạt phiên mã
Swiss Agency of Therapeutic Cơ quan quản lý dược phẩm Thụy
Swissmedic
Products Sĩ
TPR Telaprevir Telaprevir
TYK2 Tyrosine kinase 2 Tyrosine kinase 2
- MỤC LỤC
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................ 3
1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 3
2. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ INTERFERON VÀ GEN IL28B ...................... 4
1.1. Giới thiệu chung về interferon ............................................................... 4
1.1.1. Cytokin......................................................................................................4
1.1.2. Interferon ..................................................................................................4
1.1.3. Phân loại và danh pháp interferon ............................................................6
1.1.4. Con đường truyền tín hiệu bởi interferon .................................................8
1.2. Cấu trúc và vị trí của các gen mã hóa cho IFN .................................... 11
1.2.1. IFN loại I ................................................................................................11
1.2.2. IFN loại II ...............................................................................................11
1.2.3. IFN loại III ..............................................................................................12
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ ĐA HÌNH GEN IL28B .................................... 15
2.1. Các đa hình gen IL28B ......................................................................... 15
2.2. Tần số phân bố alen và tỷ lệ kiểu gen của IL28B ................................ 15
2.3. Các đa hình quan trọng của IL28B ....................................................... 16
2.4. Các cách xác định kiểu gen IL28B ....................................................... 17
CHƯƠNG 3. TỔNG QUAN VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐA HÌNH GEN IL28B
TỚI ĐÁP ỨNG THUỐC ........................................................................................ 19
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc ............................................ 19
3.2. Đáp ứng các thuốc ảnh hưởng bởi IL28B ............................................ 20
3.2.1. Thuốc điều trị viêm gan C mạn tính .......................................................21
3.2.1.1. HCV không đồng nhiễm HIV..............................................................23
3.2.1.1.1. Phác đồ PEG-IFN-α..........................................................................23
3.2.1.1.2. Phác đồ PEG-IFN-λ ..........................................................................36
3.2.1.1.3. Phác đồ không IFN ...........................................................................37
- 3.2.1.2. HCV đồng nhiễm HIV.........................................................................40
3.2.2. Thuốc điều trị viêm gan B ......................................................................41
3.2.2.1. Phác đồ PEG-IFN ................................................................................42
3.2.2.2. Phác đồ PEG-IFN + adefovir ..............................................................44
3.2.3. Thuốc điều trị tăng sinh tủy ác tính ........................................................44
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- ĐẶT VẤN ĐỀ
Để đạt kết quả tối ưu khi sử dụng thuốc để điều trị cho bệnh nhân, cần đến sự
hiểu biết về dược động học, dược lực học và dược di truyền của thuốc. Nhiều nghiên
cứu chỉ ra rằng, đáp ứng thuốc giữa các cá thể với cùng một loại thuốc rất khác nhau.
Trong đó, đáp ứng kém/gặp phản ứng có hại khi dùng thuốc chiếm tới 25 - 50% số
bệnh nhân. Có nhiều yếu tố tác động và gây nên sự khác biệt về đáp ứng thuốc giữa
các cá thể như kiểu gen, tuổi tác, giới tính, nhịp sinh học, các bệnh mắc kèm, chế độ
ăn, hành vi thói quen,...Các nghiên cứu dược di truyền cho thấy 20 - 30% sự khác
biệt về đáp ứng thuốc là do các đa hình di truyền [53, 104]. Chính vì vậy, y học cá
thể hóa dựa vào kiểu gen của từng bệnh nhân là xu hướng điều trị được giới y học
hướng đến trong tương lai, với mong muốn tăng hiệu quả điều trị và giảm thiểu các
tác dụng phụ ở bệnh nhân [41].
Một số đa hình gen IL28B đã được nghiên cứu và chứng minh là yếu tố tiên
lượng có ý nghĩa với kết quả điều trị, đặc biệt là ở các bệnh nhân viêm gan C mạn
tính [51]. Viêm gan virut C (HCV) hiện là một vấn đề sức khỏe mang tính toàn cầu,
với ước tính tỉ lệ người mắc chiếm khoảng 3% dân số thế giới (120 - 180 triệu người).
Trong đó, chỉ 1 lượng nhỏ bệnh nhân mắc HCV cấp tính có khả năng đào thải virut
một cách tự nhiên, còn lại (khoảng 70 - 80%) trở thành dạng viêm gan mạn tính, là
nguyên nhân của các bệnh lý khác về gan như xơ gan hay ung thư biểu mô tế bào gan
[60]. Phác đồ tiêu chuẩn trước đây được sử dụng là Pegylated Interferon alfa (PEG-
IFN-α) và ribavirin (RBV). Tuy nhiên, phác đồ này có nhiều hạn chế, như chi phí
cao, có nhiều tác dụng phụ và thời gian điều trị kéo dài. Do đó, việc dự đoán kết quả
điều trị dựa trên kiểu gen IL28B mang lại nhiều ý nghĩa, giúp bệnh nhân và bác sĩ có
cơ sở để đưa ra quyết định trị liệu phù hợp [69]. Nhiều tổ chức trên thế giới như Hiệp
hội thực hiện dược di truyền học lâm sàng (CPIC), Cơ quan Quản lý Thực phẩm và
Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), Cơ quan Dược phẩm Châu Âu (EMA), Cơ quan quản lý
Dược phẩm Thụy Sĩ (Swissmedic), Cơ quan Dược phẩm và Thiết bị Y tế Nhật Bản
(PMDA) và Hệ thống Y tế Canada (HCSC) đã đưa ra các hướng dẫn điều trị trên lâm
sàng, các khuyến cáo trên nhãn thuốc dựa trên kiểu gen IL28B [69, 115].
Interferon (IFN) loại I (thường nhắc đến IFN-α và β) được sử dụng trên lâm
sàng để điều trị các bệnh do virut, các loại ung thư khác nhau và bệnh đa xơ cứng.
Tuy nhiên, các tác dụng phụ nghiêm trọng liên quan đến điều trị bằng IFN loại I như
ức chế tạo máu, ảnh hưởng đến thần kinh và các triệu chứng giống cúm,… cho thấy
1
- nhu cầu cần phải tìm ra các liệu pháp điều trị hiệu quả hơn và ít độc tính hơn. Theo
đó, nhiều nghiên cứu được tiến hành và chỉ ra, IFN-λ khi dùng trên lâm sàng để điều
trị các bệnh do virut có thể biểu hiện độc tính ít hơn so với IFN-α. Điều này cho thấy
những tiềm năng mới của IFN-λ trong điều trị lâm sàng [27]. Trong khi đó, tại Việt
Nam, các thông tin về IFN-λ nói chung và các nghiên cứu về ảnh hưởng của đa hình
gen IL28B (mã hóa IFN-λ ) tới đáp ứng thuốc vẫn còn mới và chưa nhiều. Từ những
lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Tổng quan về đa hình gen IL28B và sự ảnh
hưởng của đa hình gen tới đáp ứng thuốc” với các nội dung chính:
1. Tổng quan về Interferon và gen IL28B
2. Tổng quan về đa hình gen IL28B và ảnh hưởng của đa hình gen tới đáp ứng
thuốc
2
- ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu
- Các nghiên cứu trên cơ sở dữ liệu PubMed, các báo cáo, sách, tài liệu, giáo trình,…
về gen, đa hình gen IL28B, ảnh hưởng của đa hình IL28B tới đáp ứng thuốc.
- Các guideline hướng dẫn về thuốc có ảnh hưởng bởi IL28B và ảnh hưởng của đa
hình gen tới đáp ứng lâm sàng.
- Các bài báo, công trình nghiên cứu khoa học y dược được đăng tải trên tạp chí trong
nước.
- Các trang web:
https://www.pharmgkb.org/
https://www.ensembl.org/
2. Phương pháp nghiên cứu
Tìm kiếm tài liệu: Sử dụng từ khóa “IL28B”, “PEG-IFN α”, “polymorphism”,
“Drug response” và các từ đồng nghĩa trình bày trong Bảng 1.1. Sử dụng phương
pháp tìm kiếm nâng cao, với các toán tử “OR” và “AND” để thiết lập cụm từ khóa
tìm kiếm tài liệu. Đọc nhanh tóm tắt để tìm tài liệu phù hợp. Tìm bản toàn văn và đọc
tài liệu.
Bảng 1.1. Từ khóa tìm kiếm
Từ khóa Các từ khóa đồng nghĩa/liên quan
IFN lambda, IL28B, interleukin 28B, IL-28C, IFN-lambda-3,
IL28B
interleukin-28C, IFN-λ3
Polymorphisms, Genetic Polymorphisms, Single Nucleotide
Polymorphism Polymorphism, SNP, genetic variation, variant, đa hình, biến
thể, đa hình đơn nucleotit, đa hình gen
Predictive, predict, response, therapeutic response, drug
Drug response
metabolism, dự đoán, đáp ứng thuốc, đáp ứng điều trị
Tổng hợp, phân tích các tài liệu tìm được và viết báo cáo tổng quan.
3
- CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ INTERFERON VÀ GEN IL28B
1.1. Giới thiệu chung về interferon
1.1.1. Cytokin
Trong cơ thể, các tế bào tương tác với nhau qua tín hiệu hóa học, điều này đặc
biệt thể hiện rõ trong các đáp ứng miễn dịch. Một chất hóa học do 1 tế bào tiết ra để
kích hoạt hay kìm hãm tác dụng của 1 tế bào khác là cytokinin, hay còn được gọi là
cytokin. Tên gọi này là sự kết hợp của: Cyto (tế bào) và kinin (chất gây tác dụng). Từ
những năm 1950 đến 1979 của thế kỷ 20, người ta phát hiện ra những cytokin đầu
tiên. Chúng là sản phẩm của quá trình viêm và miễn dịch, có trọng lượng phân tử
thấp, đóng vai trò truyền tin và tác động lên các tế bào khác nhau [3].
Cytokin là các protein do các tế bào hoạt hóa tiết ra, tác dụng đa hướng, đa
năng, có thể tác dụng lên chính các tế bào tiết ra chúng và nhiều loại tế bào khác. Do
đó, ngoài tên cytokin, chúng còn được gọi với nhiều tên khác:
- Tên gọi theo chức năng sinh học của cytokin: interleukin (chất tác động giữa các
bạch cầu), hoạt hóa lympho bào (lymphocyte activating factor), kích thích phân bào
(mitogenic protein),…
- Tên gọi theo các tế bào tiết ra chúng: lymphokin, monokin,…
- Tên gọi theo một số tên đã quen dùng từ trước: interferon, yếu tố hoại tử khối u
(tumor necrosis factor),… [3]
1.1.2. Interferon
Interferon (IFN) là các cytokin loại II giúp cơ thể chống lại các tác nhân ngoại
lai như virut, vi khuẩn, ký sinh trùng và tế bào ung thư. Sau khi phát hiện bởi Isaacs
và Lindenmann vào năm 1957, IFN đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học trên
toàn thế giới. Tuy nhiên, ban đầu các nhà nghiên cứu chỉ có thể xác minh sự tồn tại
và chức năng của chúng mà chưa thể tạo ra đủ số lượng IFN cho các ứng dụng lâm
sàng và nghiên cứu tiếp theo. Năm 1986, 29 năm sau khi phát hiện ra IFN, sự phát
triển của công nghệ sinh học đã cho phép sản xuất một lượng lớn IFN. Điều này cho
phép ứng dụng phổ biến và rộng rãi IFN trong cả nghiên cứu và lâm sàng, mở ra một
kỷ nguyên mới cho IFN [106]. Năm 2003, hai phòng thí nghiệm đã độc lập phát hiện
ra loại IFN thứ ba là IFN-lamda (IFN-λ). IFN-λ có ba dạng phụ là IFN-λ1, IFN-λ2 và
IFN-λ3 hay còn được gọi tên lần lượt là IL-29, IL-28A và IL-28B [47, 88]. Những
IFN mới này sau đó đã được chứng minh là có tác dụng chống virut, được chính thức
4
- phân loại là IFN loại III. Chỉ bảy năm sau, lần đầu tiên các chế phẩm có bản chất là
IFN loại III được phát triển bởi công ty BMS và Zymo Genetic bước vào thử nghiệm
lâm sàng giai đoạn ba. Vào tháng 1 năm 2013, một loại IFN mới là IFNL4 được báo
cáo và tạo ra một sự bùng nổ mới trong lĩnh vực nghiên cứu IFN [78].
Các IFN là một nhóm glycoprotein được sản xuất bởi các tế bào của hệ miễn
dịch ở hầu hết động vật, có hoạt tính chống lại virut, vi khuẩn hoặc ký sinh trùng hoặc
tế bào ung thư một cách không đặc hiệu. Nó chỉ được sản xuất khi có mặt các chất
sinh IFN (còn gọi là interferonogen). Để chống lại virut, IFN ức chế quá trình sao
chép RNA thông tin của virut, dẫn đến ức chế sự sinh sản của virut, ảnh hưởng đến
sinh trưởng và phân hóa của các tế bào khối u và tế bào bình thường nhất định nào
đó [3]. Chính bởi vậy, IFN được sử dụng như một chất điều trị không đặc hiệu cho
mọi nhiễm trùng do virut. Tuy nhiên, IFN không phải chỉ sinh ra trong các tế bào bị
nhiễm virut, IFN còn được tạo ra khi tế bào bị kích thích bởi một số chất lạ khác như:
axit nucleic, vi khuẩn, độc tố của vi khuẩn, rikettsia, nguyên sinh động vật.
Trong các tế bào không bị nhiễm virut, các gen chịu trách nhiệm tổng hợp IFN
luôn ở trạng thái không hoạt động, do đó ở tế bào bình thường không tạo ra IFN. Khi
virut xâm nhập hoặc các chất kích thích ngoại lai khác vào tế bào, chúng giải tỏa sự
kìm hãm và hoạt hóa các gen này, dẫn đến tổng hợp IFN. IFN một phần ở lại trong tế
bào, còn phần lớn ngấm qua màng tế bào để tác động vào các tế bào khác. Thông
thường, IFN bao gồm 130-170 axit amin với trọng lượng phân tử 20∼100 kD và dễ
bị phân hủy bởi các protease, diethyl, chloroform và ketone. Độ ổn định nhiệt của
IFN khác nhau tùy thuộc nguồn gốc của chúng [31]. Ở nhiệt độ cao, hoạt tính của
IFN ở người thường kém ổn định hơn so với các loài khác. Trong hầu hết các trường
hợp, sự giảm hoạt tính của các IFN được quan sát sau 1 giờ ở 56 đến 60° C. Tuy
nhiên, các IFN có độ ổn định trên khoảng pH rộng [107].
Phần lớn RNA và DNA của virut đều nhạy cảm với IFN nhưng cơ chế và
cường độ tác động thay đổi tùy loại virut. IFN chỉ có tác dụng chống virut ở bên trong
tế bào, không có tác dụng chống virut bên ngoài tế bào và không trực tiếp tác động
làm phân giải virut. IFN cảm ứng tế bào chủ sản xuất ra các ptotein quan trọng giúp
chống lại virut như các protein kinase phụ thuộc RNA, 2 ′, 5′-oligoadenylate
synthetase, RNase L và Mx GTPase. Qua đó, ức chế tổng hợp hoặc phân hủy mRNA
và các protein của virut,…[84]. Interferon đóng vai trò là hàng rào bảo vệ đầu tiên
của cơ thể chống lại virut và sự phát triển bất thường của tế bào. Nhìn chung, IFN có
các hoạt tính sau: kháng virut; điều hòa miễn dịch; chống tăng sinh khối u; kích thích
5
- sự biệt hóa tế bào; điều hòa sinh trưởng tế bào; giải độc; kháng đột biến. Từ các hoạt
tính này, con người đã vận dụng vào việc bào chế các loại thuốc chữa bệnh an toàn
và hiệu quả.
1.1.3. Phân loại và danh pháp interferon
Hình 1.1. Phân loại interferon
Trước đây, IFN được phân loại dựa trên nguồn gốc tế bào của chúng. Theo đó,
IFN được phân thành 3 loại là α, β, và γ, có nguồn gốc tương ứng từ bạch cầu bị
nhiễm virut, nguyên bào sợi bị nhiễm virut và tế bào T hoạt hóa. Tuy nhiên, vào năm
2003, IFN-λ đã được phát hiện, là một loại IFN mới không phù hợp với bất kỳ loại
nào trong ba loại trước đó và sử dụng một thụ thể riêng biệt [47, 88]. Để phù hợp với
loại IFN mới này, IFN-α, -β, -γ và -λ mới được phát hiện đã được sắp xếp và phân
nhóm lại thành IFN loại I, II và III phù hợp với các thụ thể của chúng (Hình 1.1).
IFN loại I bao gồm các IFN-α/β của hệ thống phân loại trước đó, có thể được phân
loại thành 17 loại phụ khác nhau dựa trên tính kháng nguyên khác nhau của chúng.
Những nhóm nhỏ phân loại này được biểu thị bằng các chữ cái Hy Lạp và có thể được
chia thành các loại nhỏ hơn. Ví dụ: IFN-α chứa 13 loại phụ nhỏ hơn, được biểu thị
bằng các chữ số (như IFNα-1, IFNα-2, IFNα-3,…) và có thể được phân loại nhỏ hơn
nữa (như IFNα-1a, IFNα-1b, IFNα-1c,…) [106]. IFN loại II và loại III lần lượt là
IFN-γ và IFN-λ.
6
- IFN có cấu trúc chung gồm 6 chuỗi xoắn kí hiệu từ A đến F (Hình 1.2). Các
loại IFN khác nhau có trình tự axit amin khác nhau và vị trí hình thành các cầu disulfit
đặc trưng khác nhau (Hình 1.2 và 1.3).
Hình 1.2. Mô hình liên kết disulfit của một số interferon
Hình 1.3. Trình tự protein của một số interferon
7
- 1.1.4. Con đường truyền tín hiệu bởi interferon
Ở người, khi IFN được biểu hiện, chúng đóng vai trò như các phối tử, bám vào
thụ thể chuyên biệt cho từng loại IFN trên màng tế bào. Các IFN bám lên các phức
hợp thụ thể và kích thích con đường tín hiệu thông qua con đường protein Janus
tyrosine kinase (JAK) và protein chuyển đổi tín hiệu và kích hoạt phiên mã (Signal
transducer and Activator of transcription, viết tắt là STAT) [84]. Thông tin về nguồn
gốc, tế bào đích, yếu tố cảm ứng sinh IFN, thụ thể, phân tử tín hiệu và vị trí gắn yếu
tố phiên mã của từng loại IFN được trình bày trong Bảng 1.2.
Bảng 1.2. So sánh đặc điểm của 3 loại IFN [16]
IFN loại I IFN loại II IFN loại III
Thành viên 13 loại IFN-α, IFN-γ IFN-λ1, IFN-λ2,
trong nhóm IFN-β, IFN-κ, IFN- IFN-λ3, IFN-λ4
ω, IFN-ε
Tế bào sản xuất Tất cả tế bào có Tế bào T, Tế bào B, Tất cả tế bào có
ra IFN nhân tế bào diệt tự nhiên nhân, chủ yếu là
(NK), tế bào T tiêu tế bào đuôi gai
diệt tự nhiên (NKT) có nguồn gốc
và các tế bào trình monocyte
diện kháng nguyên (moDC), tế bào
(APCs) đuôi gai
plasmacytoid
(pDC), tế bào
biểu mô
Tế bào đích của Tất cả tế bào có Tất cả tế bào có Tế bào phổi,
IFN nhân nhân ruột, biểu mô
gan
Yếu tố cảm ứng Phân tử liên quan Interleukin (IL)12, Phân tử liên
sản sinh IFN đến tổn thương, IL15, IL18, IFN loại quan đến tổn
các phân tử liên I, các phân tử liên thương, các
quan đến bệnh quan đến bệnh phân tử liên
nguyên nguyên quan đến bệnh
nguyên
Thụ thể của Thụ thể số 1 và số Thụ thể số 1 và số 2 Thụ thể số 1
IFN 2 của Interferon α của Interferon γ Interferon λ
(IFNαR1 và (IFNγR1 và (IFN-λR1) và
IFNαR2) IFNγR2) thụ thể số 2
interleukin 10
(IL10R2)
8
- Phân tử tín - Tyrosine kinase 2 - Janus kinase 1 và 2- Tyrosine
hiệu (TYK2) (JAK1 và JAK2) kinase 2 (TYK2)
- Janus kinase 1 - Bộ chuyển đổi tín - Janus kinase 1
(JAK1) hiệu và bộ kích hoạt (JAK1)
- Các bộ chuyển phiên mã 1 và 3 - Bộ chuyển đổi
đổi tín hiệu và bộ (STAT1 và STAT3) tín hiệu và bộ
kích hoạt phiên mã kích hoạt phiên
(STATs) mã 1 và 2
- CT10 regulator of (STAT1 và
kinase-like STAT2)
(CRKL) - Yếu tố điều
- Chất nền thụ thể hòa interferon 9
insulin (IRS) (IRF9)
Vị trí gắn yếu - Các yếu tố đáp - Trình tự hoạt hóa - Các yếu tố đáp
tố phiên mã ứng được kích gamma (GAS) (điển ứng được kích
thích bởi IFN hình) thích bởi IFN
(ISRE) (điển hình) - Các yếu tố đáp ứng (ISRE)
- Trình tự hoạt hóa được kích thích bởi
gamma (GAS) IFN (ISRE) (không
(không điển hình) điển hình)
Chức năng Chống virut, đáp Chống virut, chống Đáp ứng virut,
ứng chống đông đông máu, đáp ứng miễn dịch niêm
máu, điều hòa quá chống khối u, điều mạc
trình chết theo chu hòa miễn dịch
trình tế bào, điều
hòa miễn dịch
Con đường truyền tín hiệu của 3 loại interferon được mô tả trong Hình 1.4.
IFN loại I bám vào thụ thể IFNαR1 và IFNαR2, sau đó hai thụ thể này sẽ lần lượt kết
hợp với TYK2 và JAK1 để phosphoryl hóa STAT1 và STAT2. Các phân tử STAT
này kết hợp với IRF9 tạo thành ISGF3. Phức hợp này di chuyển vào nhân để biểu
hiện các gen kích thích biểu hiện IFN (ISG).
Với IFN loại II, phức hợp thụ thể IFNG1 và IFNG2 được tạo thành từ 2 chuỗi
IFNG1 và 2 chuỗi IFNG2 để trở thành phức hợp tetramer. Hai phân tử IFN-γ bám
vào thụ thể sẽ phosphoryl hóa các phân tử JAK2 và JAK1. JAK1 sẽ hoạt hóa STAT1.
Hai phân tử STAT1 kết hợp với nhau và di chuyển vào nhân phiên mã ra các phân tử
GAS để kích hoạt hệ miễn dịch.
9
- Hình 1.4. Con đường truyền tín hiệu của 3 loại interferon. IFN: interferon,
IFNAR1 và IFNAR2: thụ thể số 1 và số 2 của IFN-α, IFNL1: thụ thể số 1 của IFN-
λ, IL10R2: thụ thể số 2 của IFN- λ, IFNG1 và IFNG2: thụ thể số 1 và số 2 của IFNγ,
ISG: gen kích thích inteferon, JAK1: Janus kinase 1, JAK2: Janus kinase 2, TYK2:
Tyrosine kinase 2, STAT: bộ chuyển đổi tín hiệu và bộ kích hoạt phiên mã, IRF9:
yếu tố điều hòa interferon 9, GAF: yếu tố hoạt hóa interferon gamma, GAS: trình tự
hoạt hóa gamma, ISRE: các yếu tố đáp ứng được kích thích bởi IFN, IFGF3: yếu tố
gen kích thích IFN 3.
Với IFN-λ, mặc dù cơ chế biểu hiện của IFN-λ tương tự IFN-α/β nhưng sử
dụng phức hợp thụ thể khác - thụ thể cytokin loại II (Là phức hợp thụ thể không đồng
nhất, gồm 2 tiểu đơn vị: IFNLR và IL10R2). IFN loại III liên kết với thụ thể IFN-
LR1 dẫn đến thay đổi về hình dạng, tạo điều kiện cho việc thêm IL10R2 để tạo phức
hợp thụ thể. Sau khi phức hợp gồm IFN loại III, IFNLR1 và IL10R2 hình thành, các
tyrosine kinase liên kết với nhau, gồm JAK1 và TYK2, được kích hoạt để điều hòa
quá trình phosphoryl tyrosine miền nội bào của chuỗi IFNLR1. Điều này dẫn đến
hình thành các peptide chứa phosphotyrosine, tạo vị trí lắp ghép cho protein STAT.
10
nguon tai.lieu . vn