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目的：IL-15及其受体(IL-15R)的表达异常是许多炎症性自身免疫疾病发生发展的重要因素。前期工作中我们构建了两个靶向IL-15R阳性细胞的免疫毒素IL15-PE△293和IL15M-PE△293，它们分别以人IL-15和IL-15受体拮抗剂(IL-15M)为载体基团，效应基团均为绿脓杆菌外毒素(Pseudomonas exotoxin)突变体PE△293。本研究将这两种融合蛋白进行表达纯化，明确两种融合蛋白对IL-15R阳性细胞的靶向性以及对类风湿性关节炎动物模型的体内治疗效果，从而对它们的临床应用前景作出部分分析评价。
方法：将这两种融合蛋白的重组质粒pET-hIL-15-PE△293和pET-hIL-15M-PE△293分别转化大肠杆菌E.coliBL21(DE3)plysS，经IPTG诱导可溶性表达，在非变性条件下利用Ni2+-NTA亲和层析法进行纯化。将两种融合蛋白分别以两种浓度(0.1nM和1nM)同IL-15受体(IL-15R)阳性细胞K562进行孵育，通过免疫荧光染色方法分析两种药物的靶向特异性。将两种PE类免疫毒素IL15-PE△293和IL15M-PE△293分别以两种不同浓度(20pM和200pM)与IL-15R阳性细胞(K562)进行孵育，流式分析这两种PE类免疫毒素对靶细胞凋亡的诱导作用。以大鼠佐剂关节炎为人类风湿性关节炎(RA)动物模型，通过对各治疗组大鼠关节炎临床指标以及组织病理方面的分析，来研究两种导向药物对于IL-15/IL-15R异常表达相关的炎症性自身免疫性疾病的在体治疗效果。通过免疫组化实验对大鼠关节组织的T细胞、巨噬细胞分子标记(CD4、CD68)以及炎症细胞因子TNF-α、IL-1β的表达进行分析，并通过实时定量PCR技术对炎症细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-15和MMP3的分子水平表达情况进行分析。利用免疫印迹法检测关节炎大鼠IL-15信号通路组份STAT3的磷酸化水平，分析IL15-PE△293和IL15M-PE△293治疗前后STAT3磷酸化水平的变化情况。
结果：从大肠杆菌可溶性蛋白中纯化出两种融合蛋白。两种融合蛋白在两个作用浓度下(0.1nM和1nM)均能够与靶细胞K562结合并进入到细胞内，而不能与IL-15R阴性细胞Jurkat结合。两种融合蛋白在两种浓度下(20pM和200pM)均能够刺激K562细胞的凋亡，并且随着药物浓度的增加靶细胞的凋亡率也有所增加，但在诱导凋亡效率方面两种融合蛋白之间没有明显的差异。两种融合蛋白可以明显减轻关节炎大鼠关节组织炎症细胞的浸润，减轻关节病变，抑制炎症因子IL-1β、TNF-α和MMP3的表达，但两种融合蛋白在治疗效果上没有明显差异。有趣的是，两种融合蛋白不能抑制炎症细胞因子IL-15的mRNA表达。在IL15M-PE△293及IL15-PE△293治疗前后IL-15信号通路成员STAT3的磷酸化水平没有发生显著变化。
结论：(1)两种靶向毒素能够缓解RA炎症细胞的浸润及减少软骨和骨组织的破坏，能够抑制炎症细胞因子IL-1β，TNF-c和金属蛋白酶3的表达。因此，靶向IL-15R的免疫毒素在RA动物模型具有明确的体内治疗效果，提示这一类导向药物对类风湿性关节炎患者具有潜在的临床应用价值。(2)IL15-PE△293和IL15M-PE△293在RA动物模型的治疗效果上没有明显差异，提示与以IL-15R拮抗剂为载体的免疫毒素相比，野生型IL-15为载体的免疫毒素在风湿性关节炎的治疗上同样有效。