構造
LT-αは、171個のアミノ酸残基からなる25 kDaの糖鎖付加ポリペプチドとして翻訳される。[ 7 ]さらに、ヒトLT-αは、タンパク質の一次配列においてマウスLT-αと72%の相同性を示す。[ 16 ]
LTαの発現は高度に誘導され、分泌されると可溶性のホモ三量体分子を形成する。LT-αはリンフォトキシン-βとヘテロ三量体を形成することもでき、これによりリンフォトキシン-αが細胞表面に固定される。LT-αとLT-βの相互作用により、膜結合複合体(LT-α 1 -β 2 )が形成される。[ 9 ]
関数
腫瘍壊死因子スーパーファミリーの一員であるリンフォトキシンαは、リンパ球によって産生されるサイトカインです。可溶性ホモ三量体(LT-α 3 )と、 LT-βとの膜結合ヘテロ三量体(LT-α 1 -β 2)として存在します。可溶性LT-α 3はTNFR1とTNFR2に結合し、感受性標的細胞にアポトーシスまたは増殖停止を誘導し[ 17 ] 、抗腫瘍および抗ウイルス細胞毒性に寄与し、NF-κBシグナル伝達を介して炎症性サイトカイン産生を促進します。膜結合LT-α 1 -β 2はLT-β受容体 を介してシグナル伝達し [ 11 ] 、リンパ器官形成、二次リンパ組織(リンパ節、パイエル板)の維持、慢性炎症における三次リンパ構造の形成に不可欠です。リンパ球細胞表面にLT-βが存在しないと、LT-αがLT- α1 - β2を形成する能力が低下し、サイトカインとしての有効能力が低下する。[ 8 ] [ 9 ]
LT-αは、標的細胞において、炎症反応、免疫刺激反応、抗ウイルス反応など、多種多様な反応を媒介します。LT-αは、発生過程における二次リンパ器官の形成にも関与し、アポトーシスにも関与しています。 [ 18 ] LT-αノックアウトマウスでは、パイエル板とリンパ節が発達しないため、免疫発達におけるこのサイトカインの重要な役割が明らかになります。[ 19 ]
細胞毒性タンパク質として、LT-αは癌細胞株の破壊を引き起こし、シグナル伝達経路を活性化し、形質転換した腫瘍細胞を効果的に殺します。[ 8 ] [ 11 ]しかし、LT-αまたはLT-βを過剰発現させたマウスは、いくつかの癌モデルで腫瘍の増殖と転移の増加を示しました。他の研究では、LT-αの遺伝子ノックアウトマウスは腫瘍の増殖が促進され、癌におけるLT-αの保護的役割の可能性が示唆されました。しかし、これらの研究では、可溶性LTと膜結合性LTの効果を区別できない完全なLT-α欠損マウスが使用されました。[ 20 ]
TNFファミリーの一員として、LT-αは様々な受容体に結合し、NF-κB経路を活性化することで、自然免疫応答を介して免疫調節を促進します。[ 11 ] LT-β受容体を介した活性化が起こるためには 、LT-αはリンパ球の細胞膜上でLT-βと複合体を形成し、LT-α1-β2複合体を形成する必要があります。LT - α1 - β2複合体の形成により、標的細胞上のLT-β受容体への結合とそれに続くシグナル伝達経路の活性化が可能になります。[ 21 ] NF-κBなどのシグナル伝達経路の活性化は、最終的に細胞増殖や細胞死を含む様々な細胞運命につながります。LT-β受容体の活性化後、IKK-α、β、γが産生され、NF-κB阻害因子であるI-κBの分解が増加し、NF-κB1(p50)とReIA(p60)が産生されます。[ 21 ] NF-κB1とReIAの産生は、サイトカインと炎症誘発分子の遺伝子転写速度を増加させる。[ 21 ] [ 22 ]
抗がん作用
LT-β受容体の活性化は、癌細胞の細胞死を誘導し、腫瘍の増殖を抑制する能力がある。[ 23 ] [ 24 ]細胞死のプロセスはIFN-γの存在によって媒介され、アポトーシス経路または壊死経路が関与する可能性がある。[ 23 ] LT-β受容体は接着分子のアップレギュレーションを促進し、腫瘍細胞にリンパ球を動員して腫瘍の増殖と戦うことがわかっている。[ 6 ] [ 11 ]言い換えれば、LT-αとLT-β受容体の相互作用は、腫瘍細胞を直接破壊することによって抗腫瘍効果を高めることができる。
発がん促進作用
しかし、最近の研究では、LT-α を介したシグナル伝達が癌の発生に寄与していることが示されています。[ 8 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]前述のように、LT-α シグナル伝達は炎症反応を促進する可能性がありますが、炎症が長引くと深刻な細胞損傷を引き起こし、癌を含む特定の疾患のリスクが高まります。[ 12 ]したがって、LT-α シグナル伝達経路の調節因子の変異は、細胞シグナル伝達の障害を促進し、癌細胞株の作成を促進する可能性があります。これらの変異の 1 つは、LT-α 1 -β 2複合体が LT-β 受容体に常に結合し、その結果、NF-κB 代替経路が常に活性化されるというものです。[ 11 ] [ 12 ]構成的に活性化された NF-κB 経路の存在は、多発性骨髄腫やその他の癌関連疾患で現れます。 [ 11 ] LT-β 受容体の除去は、腫瘍の増殖を阻害し、血管新生を減少させることが示されています。[ 12 ]このように、リンフォトキシンとそのNF-κB経路を介した下流シグナル伝達は、腫瘍の発生と転移に対するサイトカインの影響を示している。
完全ヒト化抗LT-α抗体(パテクリズマブまたはMLTA3698A)は、LT-αとLT-βの両方と反応することが示されている。[ 8 ]この抗体を用いた臨床試験はまだ実施されていないが、この抗体の作成はNF-κB経路の代替阻害方法を提供する。
消化器系への影響
胚発生中、LT-αシグナル伝達は消化管免疫系の形成に重要な役割を果たします。[ 10 ]特に、LT-αを介したシグナル伝達は、パイエル板などの腸管リンパ組織の形成に関与しています。[ 25 ] [ 26 ]この腸管リンパ濾胞は、消化管の免疫系において重要な役割を果たします。
パイエル板は腸管内に存在する高度に特殊化されたリンパ小節である。濾胞関連上皮に囲まれており、異物抗原のトランスサイトーシスを介して他の免疫細胞と相互作用することができる。[ 27 ]この機能に加えて、パイエル板はIg-A産生免疫細胞の産生を促進し、適応免疫系の有効性を高める。[ 28 ]
パイエル板の発達には、LT-α 1 -β 2複合体と LT-β 受容体の結合と活性化が必要です。遺伝子組み換えマウスを用いた実験では、LT-α の欠損によりパイエル板や他のリンパ節が欠損することが示されています。[ 10 ]パイエル板や他のリンパ節の欠損は、Ig-A のレベルを低下させることも示されています。[ 10 ]最も多く産生される免疫グロブリンである Ig-A は、通常の状態では細菌の増殖を調節し、腸への抗原付着を阻害することにより、粘膜病原体から保護します。 [ 29 ] Ig-A のレベルが低下すると、腸の免疫調節が大幅に低下し、微生物に対する防御が調節されなくなるため、Ig-A の発現には LT を介した応答が重要であることが強調されます。
命名法
1968年にグレンジャーとその研究グループによって発見されたLT-αは、リンフォトキシンとして知られていました。[ 30 ]時が経つにつれて、その名前は腫瘍壊死因子ベータ(TNF-β)に変更されました。[ 31 ]その後、LT-βとLT-α1-β2複合体が発見されたことで、TNF -βは廃止され、LTはLT-αとLT-βの2つのクラスに細分化されました。[ 32 ] [ 33 ]
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