| シグレック8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | SIGLEC8、SAF2、SIGLEC-8、SIGLEC8L、シアル酸結合Ig様レクチン8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム: 605639; MGI : 2681107;ホモロジーン: 50482;ジーンカード:SIGLEC8; OMA :SIGLEC8 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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シアル酸結合Ig様レクチン8は、ヒトではSIGLEC8遺伝子によってコードされるタンパク質である。[5] [6]この遺伝子は、染色体19q13.4上、SIGLEC9遺伝子の下流約330 kbに位置する。[5] [7]膜貫通タンパク質のシグレックファミリーの中で、シグレック8はCD33関連シグレックサブファミリーに属し、急速な進化を遂げたサブファミリーである。[8] [9] [10]
初期の特性評価
Siglec-8は、特発性好酸球増多症候群と診断された患者から生成されたcDNAライブラリからのESTのCD33 相同性スクリーニングによって初めて同定され、当初はSAF-2(シアロアドヘシンファミリー2)と呼ばれていました。[5] [8] 組織レベルでは、Siglec-8 mRNAは肺、PBMC、脾臓、腎臓で最も高く発現していることがわかりました。[8]
表現
Siglec-8 は、ヒト好酸球、肥満細胞、および程度は低いが好塩基球で発現している。[8]そのため、喘息やアレルギーに関与する免疫エフェクター細胞で特異的に発現する分子として注目を集めている。好酸球と肥満細胞の両方で、Siglec-8 は発達後期に発現する。Siglec-8 の転写産物とタンパク質は、臍帯血前駆細胞からの好酸球の in vitro 分化中に 12 日目に検出されるが、この分化システムでは、転写因子GATA-1 は2 日目にピークに達し、二次顆粒タンパク質MBP-1 は4 日目にピークに達する。[11] [12] CD34 + 前駆細胞から生成された肥満細胞では、Siglec-8 の発現は分化 4 週目にピークに達し、FcεRIα表面発現と並行している。[13]
Siglec-8 は後期分化マーカーであるという概念と一致して、Siglec-8 は、EoL-1、AML14、AML14.3D10、K562、好塩基性白血病細胞株 KU812 などの比較的未分化の好酸球細胞株の表面には検出されておらず、好酸球様系統に分化したHL60や EoL-3 などの細胞にも検出されていません。 [8] [11]ヒト肥満細胞亜株 HMC-1.1 では低レベルのみが検出されますが、さらなる分化を誘導する可能性のある 2 番目の KIT 変異 (HMC-1.1 および HMC-1.2 細胞の両方に見られる V560G 変異に加えて D816V) を有する HMC-1.2 細胞株は、細胞表面に Siglec-8 を発現しています。[11]しかし、少数の患者を対象とした調査では、慢性好酸球性白血病(CEL)、好酸球増多症候群、または慢性骨髄性白血病(CML)の患者の好酸球、CELまたはCMLの患者の好塩基球、および全身性肥満細胞症または再生不良性貧血の患者の骨髄肥満細胞はすべてSiglec-8を発現しており、これらの細胞はこれらの血液悪性腫瘍の標的となる可能性がある。[11]
さらに、ヒヒの好酸球、単球、リンパ球のサブセット、および好中球は、細胞表面にポリクローナルヒトSiglec-8特異的抗体によって認識されるタンパク質を発現しており、この種にSiglec-8相同遺伝子が存在することを示す遺伝子解析と一致している。 [ 9] [11]しかし、ヒトSiglec-8に対する2C4、2E2、および7C9モノクローナル抗体はヒヒ細胞上の標的に結合しないことがわかり、これらの特定のエピトープは保存されていないことを示している。[11]
構造
Siglec-8 には 2 つのスプライスバリアントが存在します。[7]最初に特徴付けられたフォームには合計 431 個のアミノ酸残基が含まれており、そのうち 47 個は、ほとんどの CD33 関連シグレックと比較して特徴的に短い細胞質テールを構成しています。その後、499 個のアミノ酸残基を含む、当初 Siglec-8L と名付けられた、より長い形式の Siglec-8 が特定されました。この長い形式の Siglec-8 は同じ細胞外領域を共有していますが、2 つのチロシンベースのモチーフ (免疫受容体チロシンベースの阻害モチーフ[ITIM] と免疫受容体チロシンベースのスイッチモチーフ [ITSM]) を含むより長い細胞質テールが含まれています。両方の形式の Siglec-8 は好酸球に見られ、細胞外領域にレクチン活性を持つ V セットドメインと 2 つの C2 型 Ig リピートドメインが含まれています。[14]長いバージョンが通常のバージョンであると考えられることから、Siglec-8という用語は499アミノ酸バージョンを指すのに最適であり、431アミノ酸バージョンはSiglec-8の「短縮形」と呼ぶのが最適です。
リガンド結合
Siglec-8の潜在的なグリカンリガンドはグリカンアレイによってスクリーニングされている。[15] [16]グリカンNeuAcα2–3(6-O-スルホ)Galβ1–4[Fucα1–3]GlcNAcは6′-スルホ-シアリルルイスXとしても知られ、Siglec-8とマウスのシグレックであるSiglec-Fの両方に高い親和性で結合する。Siglec-Fは収斂進化を通じてヒトSiglec-8と類似しているが同一ではない機能と発現パターンを獲得したと思われる(2つのシグレックは相同ではない)。[15] [16]より拡張されたグリカンアレイの再スクリーニングにより、この発見が再確認されましたが、フコースが存在しない2番目の密接に関連するリガンドも特定されました(NeuAcα2–3(6-O-スルホ)Galβ1–4GlcNAc、または6'-硫酸化シアリルN-アセチル-D-ラクトサミン)。[17]これらの相互作用は非常に特異的であり、これらのシグレックと硫酸化されていないシアリルルイスX、または6'-スルホシアリルルイスXのようにガラクトースの炭素6ではなくGlcNAcの炭素6で硫酸化されたシアリルルイスX(6-スルホシアリルルイスX)との間には結合が検出されませんでした。同様に、6'-スルホシアリルルイスXで装飾されたポリマーがヒト血液中の好酸球に選択的に結合することから実証されているように、他のシグレックはこれらのシグレック-8リガンドに効果的に結合することはありません。シグレック-8の天然リガンドまだ明確に特定されていないが、進行中の研究では、マウス気道にシグレックFに対するシアリダーゼ感受性糖タンパク質リガンドが存在し、その生成にはα2,3シアリルトランスフェラーゼ3(ST3Gal-III)酵素の活性が必要であることが判明している。[17] [18] [19]
好酸球上のシグレック-8がシアリル化シスリガンドと相互作用するという証拠もある。ヒト好酸球をシアリダーゼで処理すると、高親和性グリカンリガンド(6′-O-スルホ-3′-シアリル-LacNAcで修飾された1-MDaポリアクリルアミドリボン)がこれらの細胞に結合する程度が約50%増加する。[20]実際、細胞表面からα2,3結合シアリン酸を除去すると、シグレック-8がトランスでリガンドに結合できる程度が増す(すなわち、シグレック-8が露出する)だけでなく、抗体との結合時のシグレック-8の機能にも影響が及ぶ。抗体との結合自体は、シグレック-8とシスリガンドの相互作用によって妨げられることはない。[21]シグレック-8がシス で結合するグリカンリガンドまたはそれらを運ぶキャリア分子の正確な正体は判明していない。
シグナル伝達と機能
好酸球
ほとんどのシグレックの役割と細胞内ITIMの存在と一致して、シグレック8は阻害性免疫調節受容体として機能することがわかっています。シグレック8の連結は好酸球の細胞死を誘導し、驚くべきことに、通常は生存促進性サイトカインであるインターロイキン(IL)-5とGM-CSFがこの細胞死効果を増強することがわかっています。[22]好酸球を活性化して維持する IL-33も、シグレック8誘導性細胞死に対して同様の増強効果を発揮します。[23] [ 24] [25]阻害剤の研究では、抗シグレック8 mAbと二次抗体を使用してシグレック8を架橋することで誘導される細胞死は、活性酸素種(ROS)の生成、ミトコンドリア膜電位の低下、カスパーゼの活性化によって順番に媒介されることが実証されています。[26] IL-5の存在下では、ミトコンドリア膜の完全性の喪失が加速され、細胞死を誘導するために二次架橋抗体はもはや必要ありません。[27] IL-5刺激はまた、細胞死がカスパーゼ非依存性プロセスになるという点で、シグレック8連結によって誘導される好酸球の細胞死のモードを変えるようです。IL-5刺激を受けた好酸球では、シグレック8の抗体連結により、CD11b / CD18インテグリンの上方制御、立体構造の活性化、およびそれに続くインテグリンを介した接着が引き起こされることが分かりました。[28] CD18に対する抗体によるインテグリンを介した接着の阻害により、シグレック8誘導性のROS産生と細胞死が防止され、 β2インテグリンが好酸球におけるシグレック8連結誘導性細胞死プロセスにおいて重要なメディエーターとして作用することを示しました。 [28] CD11b / CD18インテグリンの上方制御と構造的活性化につながるシグナル伝達カスケードは、主要なシグナル伝達分子の薬理学的阻害と細胞死につながる細胞イベントの解析を組み合わせることで解明されました。 [29]このシグナル伝達経路は、ITIMを有するシグレックとしては非典型的であり、Srcファミリーキナーゼ、Syk、PI3K、ホスホリパーゼC、プロテインキナーゼC、Rac1、PAK1、MEK1、およびERK1 / 2の活性に関与しています。[29] CD11bはブルトン型チロシンキナーゼの活性に依存していた。ITIMを介したシグナル伝達経路に典型的に関連するSHP-1 / 2などのタンパク質チロシンホスファターゼがこの経路に関与することを裏付ける証拠はなかった。 [29]
α2,3-シアリル化シスリガンドへのシグレック8の結合を破壊すると、好酸球におけるシグレック8の結合誘導性細胞死が可能になり、サイトカインプライミング( IL-5、GM-CSF、IL-33など)や広範な受容体架橋の必要性が解消されます。[21]これらのシアリル化シスリガンドの酵素的除去によって誘導される細胞死経路は、CD11bの細胞表面上における上方制御とROS産生を伴い、 Syk、PI3K、および ホスホリパーゼCの活性を必要とする点で、 IL-5でプライミングされた好酸球 で説明されているものと似ています。
IL-5受容体とSiglec-8の同時刺激は、MEK1 / ERKシグナル伝達によって促進される制御壊死に似たタイプの細胞死につながる。 [30]この実験システムでは、MEK1の阻害はROS生成を変化させないが、ROS阻害剤ジフェニレンヨードニウムはERK1/2のリン酸化と細胞死を阻害し、ROS産生はこの経路においてMEK1 / ERKシグナル伝達の上流にあるという結論に至った。 [30]しかし、Siglec-8ライゲーションの18~24時間前にIL-5でプライミングされた好酸球では、インテグリンの上方制御とROS産生に先立ってMEK1とERK1 / 2の活性が必要である。[29]一方、IL-33存在下でのSiglec-8誘導細胞死は主にカスパーゼ依存性経路によって媒介され、IL-33はIL-5と相乗作用を起こしてSiglec-8の連結誘導細胞死を増強することができる。[24]
Siglec-8は、好酸球や肥満細胞に抗体が結合するとエンドサイトーシスを受ける。 [20]このプロセスは、細胞質ITIM(ITSMではない)、チロシンキナーゼとプロテインキナーゼCの活性、およびアクチンの再配置に依存している。さらに、 Siglec-8の結合だけでは不十分な場合(例えば、肥満細胞やプライミングされていない好酸球)に、ヒト好酸球や肥満細胞に毒素を送達して選択的に細胞死を誘導するために利用することができる。[20]
肥満細胞と好塩基球
Siglec-8抗体の結合は、FcεRIαを介したCa 2+フラックスとプロスタグランジンD2およびヒスタミンの放出を阻害することが示されている。[31] Siglec-8を安定的にトランスフェクトしたラット好塩基性白血病細胞株RBL-2H3を使用した実験では、FcεRIαを介した脱顆粒およびCa 2+フラックスに対するSiglec-8ライゲーションの阻害効果は、完全なITIMに依存することが判明した。[31]トランスジェニックマウスSiglec-8発現骨髄由来肥満細胞を対象とした研究では、Siglec-8とFcεRIαの共結合により、FcεRIライゲーションの下流の近位キナーゼシグナル伝達が阻害される。[32]しかし、シグレック-8の阻害活性は、トランスジェニックマウスにおけるFcεRIを介した肥満細胞の活性化を阻害するだけにとどまりません。シグレック-8のモノクローナル抗体による結合は、タバコの煙誘発性慢性閉塞性肺疾患モデルおよびブレオマイシン誘発性肺損傷モデルにおいて、肥満細胞の活性化、免疫細胞の動員、および肺線維症を減少させました。[33]シグレック-8の抗体による結合は、IL-33による肥満細胞の活性化および免疫細胞の動員も阻害しました。好酸球とは異なり、ヒト肥満細胞におけるシグレック-8の抗体による結合は、かなりのレベルの細胞死にはつながりません。しかし、細胞表面からα2,3結合シアリン酸を酵素的に除去すると、初代ヒト肥満細胞におけるシグレック-8抗体の結合時に細胞死が促進されます。これは、この経路が肥満細胞ではそのまま残っているが、シグレック-8とシスリガンドとの相互作用によって抑制されていることを示唆しています。[21]
好塩基球における Siglec-8 の機能に関するデータは公表されていない。
他のシグレックとの関係
CD33関連シグレックサブファミリー
CD33(Siglec-3)との配列相同性が高いため、Siglec-8はCD33関連シグレックサブファミリーに分類されます。このファミリーは、50~99%の配列同一性を共有する急速に進化するシグレックのグループで構成されています。[34]このサブファミリーのほとんどのメンバーは、保存された細胞質ITIMおよびITIM様配列も持っています。
マウスシグレックF
SIGLEC8とマウスSiglecf は同じ祖先遺伝子に由来しているようには見えないが(相同遺伝子ではなく相同遺伝子である)、6′-スルホシアリルルイス X と 6′-硫酸化シアリルN -アセチル-D-ラクトサミンへの結合選択性、類似しているが異なる細胞発現パターン、および同様の阻害機能を共有している。例えば、Siglec-F は Siglec-8 と同様に好酸球によって発現されるが、肺胞マクロファージによっても発現され、マウスの肥満細胞や好塩基球では検出されていない。[35] [36] [37]この Siglec-8 と Siglec-F の機能的収束により、好酸球媒介疾患のマウスモデルでの生体内研究が可能になり、人間のシステムに関する情報が得られる可能性がある。アレルギー性気道炎症のニワトリ卵白アルブミン(OVA)モデルにおいて、Siglec-Fノックアウトマウスは肺好酸球増多、炎症増強、消散遅延、および気管支周囲線維症の悪化を示した。[36] [38] Siglec-Fの抗体ライゲーションはまた、OVAチャレンジモデルにおいて好酸球媒介性腸炎および気道リモデリングを阻害することが示された。 [39] [40] ST3Gal-III酵素は天然のSiglec-Fリガンドの生成に必要であり、これは未だ不明であるが、気道中のIL-4およびIL-13によって誘導される。 [17] [19] [38]この酵素の喪失はアレルギー性好酸球性気道炎症の増強につながる。[17] [19] Siglec-Fは、ガラクトースが炭素6で硫酸化された6'-スルホシアリルルイスXおよび6'-硫酸化シアリルN-アセチル-D-ラクトサミンに特異的に結合するという証拠があるにもかかわらず、2つの既知のガラクトース6- O -硫酸基転移酵素、ケラタン硫酸ガラクトース6- O -硫酸基転移酵素(KSGal6ST)およびコンドロイチン6- O -硫酸基転移酵素1(C6ST-1)を欠損したマウスは、同等のレベルのSiglec-Fリガンドを発現します。[15] [16] [41]これらのモデルは、Siglec-8によるヒト好酸球生物学の制御と、ヒトにおける天然Siglec-8リガンドの生成について、いくらか光を当てる可能性があります。また、Siglec-8と同様に、Siglec-Fの連結は好酸球のアポトーシスを引き起こします。[36] [37]しかし、Siglec-F誘導性好酸球アポトーシスはSiglec-8とは異なるメカニズムによって媒介されるため、マウスとヒトのシステムを直接比較することができません。Siglec-F誘導性アポトーシスはマウス好酸球のカスパーゼ活性化によって媒介され、活性酸素は関与しません。これは、Siglec-8誘導性ヒト好酸球アポトーシスで報告されたメカニズムとは対照的です。[42]このアポトーシス機構にはSrcファミリーキナーゼ、SHP-1、NADPHも関与しない。[42]
臨床試験
ランダム化臨床試験では、SIGLEC8を標的としたモノクローナル抗体であるリレンテリマブが好酸球性胃炎および十二指腸炎の治療薬として評価されました。[43]
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さらに読む
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外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)における SIGLEC8+タンパク質、+ヒト
この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。
