Zytokine sind eine Familie sekretierter Proteine, die einen Einfluss auf physiologische Prozesse haben können, die die angeborene und adaptive Immunität regulieren. Zytokine bestehen aus sechs Superfamilien, darunter Interferone (IFNs), Interleukine (ILs), Chemokine, Kolonie-stimulierende Faktoren (CSFs), Tumornekrosefaktoren (TNFs) und transformierende Wachstumsfaktoren (TGFs). Zytokine spielen bei verschiedenen Krankheitsbildern eine wichtige Rolle und wurden in der ersten Generation von Immuntherapeutika gegen Krebs und Autoimmunerkrankungen eingesetzt.
Cytokin | Mitglieder | Quelle | Eigenschaften |
IL, Interleukin | IL-1 | Makrophagen, B-Zellen, dendritische Zellen (DCs) | Induktion einer proinflammatorischen Reaktion; Th17-Zelldifferenzierung |
IL-2 | T-Zellen | Proliferation und Differenzierung in Effektor- und Gedächtnis-T-Zellen; Entwicklung von Treg-Zellen, Proliferation von B-Zellen; Proliferation und Differenzierung von NK-Zellen | |
IL-6 | Th-Zellen, Makrophagen, Fibroblasten | Synthese von Akute-Phase-Proteinen in der Leber, Induktion der Sekretion von Chemokinen: CCL2, CCL8; CXCL5, CXCL6; Induktion der Differenzierung neutrophiler Apoptose-B-Zellen und Produktion von IgG, IgM, IgA | |
IL-11 | BM-Stromazellen | Wachstumsfaktor für myeloische, erythroide und Megakaryozyten-Vorläufer; Knochenrekonstruktion; Schützt Epithelzellen und Bindegewebe | |
IL-15 | Makrophagen, DCs | Induktion von Th1- und Th17-Reaktionen; Aktivierung von T-Zellen (verminderte TCR-Aktivierungsschwelle); Überleben und Proliferation von Gedächtnis-CD8+T-Zellen | |
IL-21 | Th-17- und T-Follikelhelfer | Regulierung der Proliferation, Differenzierung und Apoptose von B-Zellen; Gleichgewicht der Antikörperisotypen (erhöhtes IgG und verringertes IgE); T-Zellen- und NK-Zellen-Proliferation | |
INF, Interferon | Interferon-α (INF-α) | Leukozyten | Antiviraler Zustand; Erhöht die Expression von MHC-Molekülen der Klasse I; Aktivierung von NK-Zellen |
Interferon-β (INF-β) | Fibroblasten | Antiviraler Zustand, Erhöht die Expression von MHC-Molekülen der Klasse I, Aktivierung von NK-Zellen | |
Interferon-γ (INF-γ) | T-Zellen | Th1-Zelldifferenzierung; Klassische Aktivierung von Makrophagen (erhöhte mikrobizide Funktionen); Fördert die zytotoxische Aktivität; Hochregulierung von MHC der Klassen I und II; Erhöht die Antigenverarbeitung und -präsentation an T-Zellen; Antivirale Eigenschaften | |
TNF, Tumornekrosefaktor | TNF-α | Makrophagen, Monozyten | Phagozytenzellaktivierung, endotoxischer Schock; Tumorzytotoxizität, Kachexie |
TNF-β | T-Zellen | Chemotaktisch, Phagozytose, onkostatisch, induziert andere Zytokine | |
CSF, Koloniestimulierender Faktor | GM-CSF, CSF-2 | T-Zellen, Makrophagen, Fibroblasten | Produktion von Granulozyten, Monozyten und Eosinophilen |
G-CSF, CSF-3 | Fibroblasten, Endothel | Granulozytenproduktion |
[1] Aung T. et al. Aktuelle und zukünftige Perspektiven zur Entwicklung von Interferonen und anderen Zytokinen als Therapeutika. Trends Biochemie Sci. 2023 März;48(3):259-273. doi: 10.1016/j.tibs.2022.09.005.
[2] Das PK, et al. Aktueller Stand und Entwicklungen von Wirten und Expressionssystemen für die Produktion rekombinanter menschlicher Zytokine. Biotechnologie-Adv. Okt. 2022;59:107969. doi: 10.1016/j.biotechadv.2022.107969.