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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | IL4、インターロイキン4、IL-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | MGI : 96556; HomoloGene : 491; GeneCards : IL4; OMA :IL4 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| インターロイキン4 | |||||||||
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 異核三次元核磁気共鳴法によるヒトインターロイキン4の溶液構造の解析 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | IL4 | ||||||||
| パム | PF00727 | ||||||||
| ファム一族 | CL0053 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00655 | ||||||||
| SCOP2 | 2int / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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インターロイキン4（IL4、IL-4）は、ナイーブヘルパーT細胞（Th0細胞）からTh2細胞への分化を誘導するサイトカインです。IL - 4によって活性化されると、Th2細胞は正のフィードバックループで追加のIL-4を産生します。IL - 4は主に肥満細胞、 Th2細胞、好酸球、好塩基球によって産生されます。 [4] IL-13と密接に関連しており、同様の機能を持っています。
関数
インターロイキン4には、活性化B細胞とT細胞の 増殖の刺激、B細胞の形質細胞への分化など、多くの生物学的役割があります。これは、体液性免疫と獲得免疫の重要な調節因子です。IL-4は、B細胞のIgEへのクラススイッチを誘導し、MHCクラスIIの産生をアップレギュレーションします。IL-4は、 T h 1細胞、マクロファージ、IFNγ、樹状細胞IL-12の産生を減少させます。
IL-4の過剰産生はアレルギーと関連している。[5]
炎症と傷の修復
組織マクロファージは慢性炎症と創傷修復に重要な役割を果たしている。血管外組織におけるIL-4の存在は、マクロファージのM2細胞への代替活性化を促進し、マクロファージのM1細胞への古典的活性化を阻害する。修復マクロファージ（M2）の増加は、病的な炎症を軽減するIL-10とTGF-βの分泌と結びついている。活性化M2細胞によるアルギナーゼ、プロリン、ポリアミナーゼ、TGF-βの放出は、創傷修復と線維化に関係している。[6]
受容体
インターロイキン-4の受容体はIL-4Rαとして知られています。この受容体は、体全体に3つの異なる複合体として存在します。タイプ1受容体は、共通のγ鎖を持つIL-4Rαサブユニットで構成され、IL-4に特異的に結合します。タイプ2受容体は、IL-13Rα1と呼ばれる別のサブユニットに結合したIL-4Rαサブユニットで構成されています。これらのタイプ2受容体は、密接に関連する生物学的機能を持つ2つのサイトカイン、IL-4とIL-13の両方に結合する能力を持っています。[7] [8]
構造
IL-4は、他のサイトカインと同様にコンパクトな球状の折り畳み構造を持ち、3つのジスルフィド結合によって安定化されている。[9]構造の半分は、左巻きのねじれを持つ4つのαヘリックス束によって占められている。 [10]ヘリックスは反平行で、2つのオーバーハンド接続があり、2本鎖の反平行βシートに落ち込む。[10]
進化
IL-4はIL-13と密接に関連しており、どちらも2型免疫を刺激します。[11]このファミリーの遺伝子は魚類にも見られ、硬骨魚類[12] [13]と軟骨魚類[14]の両方に見られます。進化の段階ではIL-4とIL-13を区別できないため、IL-4/13と名付けられました。[13]
発見
このサイトカインは、モーリーン・ハワードとウィリアム・E・ポール[15]、およびエレン・ヴィテッタと彼女の研究グループによって1982年に 共同発見されました。
ヒトIL-4のヌクレオチド配列は4年後に単離され、B細胞刺激因子-1（BCSF-1）と呼ばれるマウスタンパク質との類似性が確認されました。[16]
動物実験
IL-4は、神経変性を起こす神経幹細胞とニューロン間のクロストークを媒介し、成体ゼブラフィッシュ脳の実験的アルツハイマー病モデルにおいて、細胞内エフェクターSTAT6のリン酸化を介して再生カスケードを開始することがわかっています。[17]
臨床的意義
IL-4は横紋筋肉腫における有糸分裂、脱分化、転移を促進することも示されています。[18] IL-4は他のTh2サイトカインとともに、アレルギー性喘息患者の肺で観察される気道炎症に関与しています。[19]
IL-4に関連する病気
IL-4 は、特定の免疫障害、特にアレルギーや一部の自己免疫疾患の発症に重要な役割を果たします。
アレルギー疾患
アレルギー疾患は、アレルゲンに対する免疫系の不均衡な反応とT h 2の反応によって現れる一連の疾患です。これらの病態には、例えば、アトピー性皮膚炎、喘息、全身性アナフィラキシーなどがあります。インターロイキン4は、IgEのアイソタイプ転座の誘導、血管細胞接着分子1（VCAM-1）の発現、内皮を介した好酸球の移行、粘液分泌、Tヘルパー2型（T h 2）の促進など、喘息における重要な炎症誘発機能を媒介し、サイトカインの放出につながります。喘息は、IL-4遺伝子プロモーター多型およびIL-4シグナル伝達に関与するタンパク質に関連する複雑な遺伝性疾患です。[20]
腫瘍
IL-4は腫瘍の進行に重大な影響を及ぼします。IL-4の産生増加は、乳がん、前立腺がん、肺がん、腎細胞、その他のがん種で確認されています。IL-4Rの過剰発現は、多くのがん種で確認されています。腎細胞と神経膠芽腫は、10 000 –腫瘍の種類に応じて細胞あたり13,000個の受容体が存在する。 [21]
IL-4は腫瘍細胞を原始的に刺激し、腫瘍の成長を促進することでアポトーシス抵抗性を高めることができる。[22]
神経系
星細胞腫、神経膠芽腫、髄膜腫、髄芽腫などの脳組織腫瘍は、上皮成長因子受容体、FGFR-1（線維芽細胞成長因子受容体1）、TfR（トランスフェリン受容体）、IL-13Rなど、さまざまな成長因子の受容体を過剰発現しています。ほとんどのヒト髄膜腫はIL-4受容体を大量に発現しており、癌の進行における役割を示しています。それらはIL-4RαとIL13Rα-1-1を発現していますが、表面γc鎖は発現していないため、ほとんどのヒト髄膜腫はIL-4タイプIIを発現していることが示唆されています。[23]
HIV
IL-4 はHIV 感染症の感染と発症にも関与している可能性がある。補助 T 細胞は HIV-1 感染の重要な要素である。ポリクローナル B 細胞の初期化、以前の細胞性抗原誘導反応、高ガンマグロブリン血症などの免疫調節異常の兆候は、ほとんどの HIV-1 感染患者に見られ、T h 2 細胞によって合成されるサイトカインと関連している。HIV 感染者では、T h 2 細胞による IL-4 産生の増加が実証されている。[24]
参照
参考文献
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000000869 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ Gadani SP、Cronk JC、Norris GT、Kipnis J (2012 年 11 月)。「脳内の IL-4: 覚えておくべきサイトカイン」。Journal of Immunology . 189 (9): 4213–4219. doi :10.4049/jimmunol.1202246. PMC 3481177 . PMID 23087426。
- ^ Hershey GK、Friedrich MF、Esswein LA、Thomas ML、Chatila TA (1997 年 12 月)。「アトピーとインターロイキン 4 受容体のアルファサブユニットの機能獲得変異との関連性」。The New England Journal of Medicine。337 ( 24): 1720–1725。doi : 10.1056 / NEJM199712113372403。PMID 9392697。
- 一般向け要約：「科学者がアレルギーとの強い遺伝的関連を特定」EurekAlert.org (プレス リリース) 1997 年 12 月 10 日。
- ^ ジョン・アスター、ヴィナイ・クマール、アブル・K・アバス、ネルソン・ファウスト（2009年）。ロビンズ＆コトラン『病気の病理学的基礎』（第8版）。フィラデルフィア：サンダース。54ページ。ISBN 978-1-4160-3121-5。
- ^ Maes T、Joos GF、 Brusselle GG（2012年9月）。「喘息におけるインターロイキン-4の標的化：翻訳の失敗？」アメリカ呼吸器細胞分子生物学誌。47 （3）：261–270。doi ：10.1165/rcmb.2012-0080TR。PMID 22538865 。
- ^ Chatila TA (2004 年 10 月). 「喘息の病因におけるインターロイキン 4 受容体シグナル伝達経路」. Trends in Molecular Medicine . 10 (10): 493–499. doi :10.1016/j.molmed.2004.08.004. PMID 15464449.
- ^ Carr C, Aykent S, Kimack NM, Levine AD (1991年2月). 「組み換えマウスおよびヒトインターロイキン4のジスルフィド結合」.生化学. 30 (6): 1515–1523. doi :10.1021/bi00220a011. PMID 1993171.
- ^ ab Walter MR、Cook WJ、Zhao BG、Cameron RP、Ealick SE、Walter RL、他 (1992 年 10 月)。「組み換えヒトインターロイキン-4 の結晶構造」。The Journal of Biological Chemistry。267 ( 28): 20371–20376。doi :10.2210/pdb2int/pdb。PMID 1400355。S2CID 2310949 。
- ^ Zhu J (2015年9月). 「Tヘルパー2（Th2）細胞分化、タイプ2自然リンパ球（ILC2）の発達、インターロイキン-4（IL-4）およびIL-13産生の調節」.サイトカイン. 75（1）：14–24. doi：10.1016/j.cyto.2015.05.010. PMC 4532589. PMID 26044597 .
- ^ Li JH、Shao JZ、 Xiang LX、Wen Y (2007 年 3 月)。「フグインターロイキン 4 cDNA のクローニング、特性評価、発現解析: 魚類における Th2 型サイトカインの初めての証拠」。分子免疫学。44 (8): 2078–2086。doi :10.1016/ j.molimm.2006.09.010。PMID 17084456 。
- ^ ab Ohtani M, Hayashi N, Hashimoto K, Nakanishi T, Dijkstra JM (2008年7月). 「硬骨魚類における2つのパラログインターロイキン4/13遺伝子座の包括的な解明」.免疫遺伝学. 60 (7): 383–397. doi :10.1007/s00251-008-0299-x. PMID 18560827. S2CID 24675205.
- ^ Dijkstra JM (2014年7月). 「ゾウガメのTH2およびTreg候補遺伝子」. Nature . 511 (7508): E7–E9. doi :10.1038/nature13446. PMID 25008534. S2CID 4447611.
- ^ Howard M, Paul WE (1982). 「Bリンパ球のためのインターロイキン」.リンフォカイン研究. 1 (1): 1–4. PMID 6985399.
- ^ Yokota T, Otsuka T, Mosmann T, Banchereau J, DeFrance T, Blanchard D, et al. (1986年8月). 「B細胞およびT細胞刺激活性を発現する、マウスB細胞刺激因子1と相同なヒトインターロイキンcDNAクローンの単離および特性評価」。米国科学アカデミー紀要。83 (16): 5894–5898。Bibcode : 1986PNAS ... 83.5894Y。doi : 10.1073/ pnas.83.16.5894。PMC 386403。PMID 3016727。
- ^ Bhattarai P、Thomas AK、Cosacak MI、Papadimitriou C、Mashkaryan V、Froc C、et al. (2016年10月)。「IL4/STAT6シグナル伝達は、成体ゼブラフィッシュ脳におけるアミロイドβ42凝集時に神経幹細胞の増殖と神経新生を活性化する」。Cell Reports。17 ( 4 ) : 941–948。doi : 10.1016 /j.celrep.2016.09.075。PMID 27760324。
- ^ Hosoyama T, Aslam MI, Abraham J, Prajapati SI, Nishijo K, Michalek JE, et al. (2011年5月). 「IL-4Rは横紋筋肉腫の脱分化、有糸分裂誘発、転移を促進する」. Clinical Cancer Research . 17 (9): 2757–2766. doi :10.1158/1078-0432.CCR-10-3445. PMC 3087179. PMID 21536546 .
- ^ Gour N、Wills-Karp M (2015 年9月)。「アレルギー性気道疾患におけるIL-4およびIL-13シグナル伝達」。サイトカイン。75 ( 1 ) : 68–78。doi : 10.1016 /j.cyto.2015.05.014。PMC 4532591。PMID 26070934。
- ^ Steinke JW、Borish L (2001 年 2 月 19 日)。「Th2 サイトカインと喘息。インターロイキン 4: 喘息の病因における役割、およびインターロイキン 4 受容体拮抗薬による喘息治療の標的」。呼吸器 研究。2 ( 2 ): 66–70。doi : 10.1186/ rr40。PMC 59570。PMID 11686867。
- ^ Ul-Haq Z、Naz S 、 Mesaik MA (2016 年 12 月)。「インターロイキン 4 受容体シグナル伝達とその結合メカニズム: 阻害剤ツールボックスから得られる治療的洞察」。サイトカイン & 成長因子レビュー。32 : 3–15。doi :10.1016/ j.cytogfr.2016.04.002。PMID 27165851 。
- ^ Li Z, Jiang J, Wang Z, Zhang J, Xiao M, Wang C, et al. (2008年11月). 「内因性インターロイキン-4は、腫瘍細胞のアポトーシスに対する抵抗性を高めることで腫瘍の発達を促進する」. Cancer Research . 68 (21): 8687–8694. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-08-0449 . PMID 18974110.
- ^ Puri S、Joshi BH、Sarkar C、Mahapatra AK、Hussain E、Sinha S (2005 年 5 月)。「原発性髄膜腫瘍におけるインターロイキン 4 受容体の発現と構造」。Cancer . 103 ( 10): 2132–2142. doi : 10.1002/cncr.21008 . PMID 15830341. S2CID 42324572.
- ^ Meyaard L、Hovenkamp E、Keet IP、Hooibrink B、de Jong IH、Otto SA、Miedema F (1996 年 9 月)。 「HIV 感染者の T 細胞による IL-4 および IFN-ガンマ産生の単一細胞分析: 保存された IL-4 産生の存在下での IFN-ガンマの減少」。免疫学ジャーナル。157 (6): 2712–2718。土井：10.4049/jimmunol.157.6.2712。PMID 8805678。S2CID 39431866 。
さらに読む
- Zhu H、Wang Z、Yu J、Yang X、He F、Liu Z、et al. (2019 年 7 月)。「脳内出血後の二次脳損傷におけるサイトカインの役割とメカニズム」。Progress in Neurobiology . 178 : 101610. doi :10.1016/j.pneurobio.2019.03.003. PMID 30923023. S2CID 85495400。
- Apte SH、Baz A、Groves P、Kelso A、Kienzle N (2008 年 11 月)。「インターフェロン γ とインターロイキン 4 は CD8+ T 細胞における CD8 発現を相互に制御する」。 米国科学アカデミー紀要。105 ( 45): 17475–17480。Bibcode :2008PNAS..10517475A。doi : 10.1073 / pnas.0809549105。PMC 2580749。PMID 18988742。
- Kay AB、Barata L、 Meng Q、Durham SR、 Ying S (1997)。「アレルギー性炎症における好酸球および好酸球関連サイトカイン」。国際アレルギー免疫学アーカイブ。113 (1–3): 196–199。doi :10.1159/000237545。PMID 9130521 。
- Marone G、Florio G、Petraroli A、de Paulis A (2001 年 1 月)。「HIV-1 感染における IgE/Fc イプシロン RI ネットワークの調節異常」。アレルギーおよび 臨床免疫学ジャーナル。107 (1): 22–30。doi : 10.1067/mai.2001.111589。PMID 11149986。
- Marone G、Florio G、Triggiani M、Petraroli A、de Paulis A (2001)。「HIV-1感染におけるIgE上昇のメカニズム」。免疫学批評レビュー。20 (6): 477–496。doi : 10.1615 /critrevimmunol.v20.i6.40。PMID 11396683 。
- 前田 S 氏、柳原 Y 氏 (2001 年 10 月)。 「[炎症性サイトカイン (IL-4、IL-5、IL-13)]」。日本臨書。日本臨床医学雑誌。59 (10): 1894 ～ 1899 年。PMID 11676128。
- 泉原 功、有馬 功、安永 聡 (2002 年 9 月)。「IL-4 と IL-13: アレルギー疾患における病理学的役割と新しい治療法開発における可能性」。現在の薬物ターゲット。炎症とアレルギー。1 (3): 263–269。doi : 10.2174 /1568010023344661。PMID 14561191 。
- Copeland KF (2005 年 12 月)。「サイトカインとケモカインによる HIV- 1転写の調節」。Mini Reviews in Medicinal Chemistry。5 ( 12): 1093–1101。doi : 10.2174 /138955705774933383。PMID 16375755 。
- Olver S、Apte S、Baz A、Kienzle N (2007 年 4 月)。「インターロイキン 4 の腫瘍免疫に対する二重効果: 同じサイトカインが腫瘍増殖の制御を改善または阻害する方法とは?」 組織抗原69 (4): 293–298。doi : 10.1111 / j.1399-0039.2007.00831.x。PMID 17389011。
- Sokol CL、Chu NQ、Yu S、Nish SA、Laufer TM、Medzhitov R (2009 年 7 月)。「好塩基球はアレルゲン誘発性 T ヘルパー 2 型応答の抗原提示細胞として機能する」。Nature Immunology。10 ( 7 ) : 713–720。doi : 10.1038/ni.1738。PMC 3252751。PMID 19465907。
- Sokol CL、Chu NQ、Yu S、Nish SA、Laufer TM、Medzhitov R (2009 年 7 月)。「好塩基球はアレルゲン誘発性 T ヘルパー 2 型応答の抗原提示細胞として機能する」。Nature Immunology。10 ( 7 ) : 713–720。doi : 10.1038/ni.1738。PMC 3252751。PMID 19465907。
外部リンク
- 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)のインターロイキン-4
- Gentaur のインターロイキン 4
- コーネル大学の組み換えヒトインターロイキン-4
- Health On the Net Foundationのアレルギー用語集よりインターロイキン-4
- PDBe-KBのUniProt : P05112 (インターロイキン-4)のPDBで入手可能なすべての構造情報の概要。
