Interleukin 20

Interleukin 20 (IL-20) je protein, který je u lidí kódován genem IL20, který je umístěn v těsné blízkosti genu pro IL-10 na 1q32 chromozomu.[1][2] IL-20 je součástí cytokinové podrodiny IL-20, která zároveň patří do větší cytokinové rodiny IL-10.[3][4]

Podrodina IL-20 mimo samotného IL-20 dále zahrnuje další cytokiny: IL-19, IL-22, IL-24 a IL-26.[4] Důležitou funkcí cytokinů podrodiny IL-20 je zprostředkování komunikace mezi imunitním systémem a epiteliálními tkáněmi.[5] IL-20 potřebuje pro signalizaci β-podjednotku receptoru pro IL-20 (IL-20RB), která vytváří funkční heterodimerní receptor buď s α-podjednotkou receptoru pro IL-20 (IL-20RA ), nebo s α-podjednotkou receptoru pro IL-22 (IL-22RA1).[2][4] Obě tyto varianty heterodimerního receptoru umožňují účinnou signalizaci pro IL-20.[4]

Receptory pro IL-20 jsou exprimovány v kůži, plicích, vaječnících, varlatech a placentě.[3][6] IL-20 je produkován hlavně myeloidními buňkami, jako jsou monocyty, granulocyty a dendritické buňky, ale může být produkován také keratinocyty a fibroblasty.[7] Exprese IL-20 je stimulována pomocí IL-1β, IL-17, IL-22, TNF a LPS.[4][8] Receptory pro IL-20 jsou nejvíce exprimovány keratinocyty, endoteliální buňky a adipocyty.[9]

IL-20 má širokou škálu funkcí a podílí se na řadě imunitních a neimunitních procesů v těle.[4] IL-20 se například podílí na procesu hojení ran, proliferaci epiteliálních buněk, prevenci apoptózy epiteliálních buněk,[10] regulaci diferenciace keratinocytů při zánětu, expanzi hematopoetických progenitorových buněk atd.[11]

IL-20 se podílí na patogenezi psoriázy. V psoriatické kůži je vysoce exprimovaný receptor pro IL-20.[10][12] Pravděpodobně při psoriáze dochází k dysfunkci regulace IL-20 což vede k nekontrolovatelnému hojení ran.[10]

Protože se IL-20 podílí na podpoře proliferace epiteliálních buněk, je také spojen s rozvojem rakoviny.[11] Receptory pro IL-20 jsou velmi často exprimovány na nádorových buňkách epiteliálního původu.[12] Vysoká exprese IL-20 je spojována s rakovinou močového měchýře.[11] Na druhé straně je známo, že IL-20 zabraňuje poškození tkáně v důsledku chronického zánětu, což může snížit pravděpodobnost rozvoje rakoviny. Role IL-20 ve vývoji rakoviny je tedy nejednoznačná a je třeba ji dále prozkoumat.[12] IL-20 dále podporuje angiogenezi a je vysoce exprimován v aterosklerotických plátech.[13]

Role IL-20 při revmatoidní artritidě

IL-20 se podílí na patogenezi revmatoidní artritidy (RA).[14] IL-20 stimuluje sekreci chemokinů MCP-1 a IL-8 v synoviálních fibroblastech, které atrahují neutrofily a T-buňky.[15][16] IL-20 svou signalizací stimuluje buňky k produkci TNF-α, IL-1 a IL-6, což jsou cytokiny podílející se na patogenezi RA.[14] IL-20 je vysoce exprimován v synoviální tekutině u pacientů s RA. Hladiny IL-20 v séru se neliší od hladin zdravých kontrol, což naznačuje, že IL-20 se účastní napatogenezi RA pouze v lokálních místech zánětu.[14][16] Důkazem, že IL-20 působí přímo na synoviální membráně u pacientů s RA je zdejší vysoká exprese receptorů pro IL-20.[14] Díky odhalení působení IL-20 při RA se nyní testuje použití anti-IL-20 protilátky jako potenciální léčby.[17]

Protilátka proti IL-20

Použití monoklonálních protilátek proti IL-20 je zkoumáno pro léčbu či prevenci: psoriázy, revmatoidní artritidy, aterosklerózy, osteoporózy a mrtvice.[18] Dosavadní studie například ukazují, že protilátka proti IL-20 snižuje závažnost RA a zmírňuje destrukci kostí u krys.[18] Protilátka proti IL-20 zabraňuje nejen signalizaci IL-20, ale také snižuje produkci TNF-a, IL-1 a IL-6 in vivo.[14][17][18] Lidská rekombinantní monoklonální protilátka proti IL-20 vyvinutá společností Novo Nordisk Inc. nyní vstoupila do fáze IIb klinické studie.[18][19]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Interleukin 20 na anglické Wikipedii.

  1. KINGO, Külli; REIMANN, Ene; KARELSON, Maire. Association Analysis of Genes of the IL19 Cluster and Their Receptors in Vitiligo Patients. Dermatology. 2010, roč. 221, čís. 3, s. 261–266. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1421-9832. DOI 10.1159/000317526. (anglicky) 
  2. a b ANGELES-MARTÍNEZ, Javier; POSADAS-SÁNCHEZ, Rosalinda; BRAVO-FLORES, Eyerahi. Common Variants in IL-20 Gene are Associated with Subclinical Atherosclerosis, Cardiovascular Risk Factors and IL-20 Levels in the Cohort of the Genetics of Atherosclerotic Disease (GEA) Mexican Study. Biomolecules. 2020-01-03, roč. 10, čís. 1, s. 75. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 2218-273X. DOI 10.3390/biom10010075. PMID 31947776. (anglicky) 
  3. a b ŠENOLT, Ladislav; PRAJZLEROVÁ, Klára; HULEJOVÁ, Hana. Interleukin-20 is triggered by TLR ligands and associates with disease activity in patients with rheumatoid arthritis. Cytokine. 2017-09, roč. 97, s. 187–192. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. DOI 10.1016/j.cyto.2017.06.009. (anglicky) 
  4. a b c d e f RUTZ, Sascha; WANG, Xiaoting; OUYANG, Wenjun. The IL-20 subfamily of cytokines — from host defence to tissue homeostasis. Nature Reviews Immunology. 2014-12, roč. 14, čís. 12, s. 783–795. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1474-1733. DOI 10.1038/nri3766. (anglicky) 
  5. RICH, B. E.; KUPPER, T. S. Interleukin 20. Anti-Inflammatory & Anti-Allergy Agents in Medicinal Chemistry. 2006-08-01, roč. 5, čís. 3, s. 243–250. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. DOI 10.2174/187152306778017683. (anglicky) 
  6. OUYANG, Wenjun; RUTZ, Sascha; CRELLIN, Natasha K. Regulation and Functions of the IL-10 Family of Cytokines in Inflammation and Disease. Annual Review of Immunology. 2011-04-23, roč. 29, čís. 1, s. 71–109. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 0732-0582. DOI 10.1146/annurev-immunol-031210-101312. (anglicky)  Archivováno 25. 1. 2022 na Wayback Machine.
  7. SA, Susan M.; VALDEZ, Patricia A.; WU, Jianfeng. The Effects of IL-20 Subfamily Cytokines on Reconstituted Human Epidermis Suggest Potential Roles in Cutaneous Innate Defense and Pathogenic Adaptive Immunity in Psoriasis. The Journal of Immunology. 2007-02-15, roč. 178, čís. 4, s. 2229–2240. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 0022-1767. DOI 10.4049/jimmunol.178.4.2229. (anglicky) 
  8. HSU, Yu-Hsiang; LIN, Ruey-Mo; CHIU, Yi-Shu. Effects of IL-1β, IL-20, and BMP-2 on Intervertebral Disc Inflammation under Hypoxia. Journal of Clinical Medicine. 2020-01-04, roč. 9, čís. 1, s. 140. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 2077-0383. DOI 10.3390/jcm9010140. PMID 31947928. (anglicky) 
  9. KRAGSTRUP, Tue Wenzel; GREISEN, Stinne Ravn; NIELSEN, Morten Aagaard. The interleukin-20 receptor axis in early rheumatoid arthritis: novel links between disease-associated autoantibodies and radiographic progression. Arthritis Research & Therapy. 2016-12, roč. 18, čís. 1, s. 61. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1478-6362. DOI 10.1186/s13075-016-0964-7. PMID 26968800. (anglicky) [nedostupný zdroj]
  10. a b c SANO, Shigetoshi; CHAN, Keith Syson; CARBAJAL, Steve. Stat3 links activated keratinocytes and immunocytes required for development of psoriasis in a novel transgenic mouse model. Nature Medicine. 2005-01, roč. 11, čís. 1, s. 43–49. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1078-8956. DOI 10.1038/nm1162. (anglicky) 
  11. a b c LEE, Se-Jung; LEE, Eo-Jin; KIM, Seon-Kyu. Identification of Pro-Inflammatory Cytokines Associated with Muscle Invasive Bladder Cancer; The Roles of IL-5, IL-20, and IL-28A. PLoS ONE. 2012-09-04, roč. 7, čís. 9, s. e40267. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0040267. PMID 22962576. (anglicky) 
  12. a b c MEIRA, Lisiane B.; BUGNI, James M.; GREEN, Stephanie L. DNA damage induced by chronic inflammation contributes to colon carcinogenesis in mice. Journal of Clinical Investigation. 2008-06-01, s. JCI35073. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 0021-9738. DOI 10.1172/JCI35073. PMID 18521188. (anglicky) 
  13. CHEN, Wei-Yu; CHENG, Bor-Chih; JIANG, Meei-Jyh. IL-20 Is Expressed in Atherosclerosis Plaques and Promotes Atherosclerosis in Apolipoprotein E–Deficient Mice. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2006-09, roč. 26, čís. 9, s. 2090–2095. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1079-5642. DOI 10.1161/01.ATV.0000232502.88144.6f. (anglicky) 
  14. a b c d e HSU, Yu-Hsiang; CHANG, Ming-Shi. IL-20 in rheumatoid arthritis. Drug Discovery Today. 2017-06, roč. 22, čís. 6, s. 960–964. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. DOI 10.1016/j.drudis.2015.08.002. (anglicky) 
  15. HSU, Yu-Hsiang; LI, Hsing-Hui; HSIEH, Mei-Yi. Function of interleukin-20 as a proinflammatory molecule in rheumatoid and experimental arthritis. Arthritis & Rheumatism. 2006-09, roč. 54, čís. 9, s. 2722–2733. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 0004-3591. DOI 10.1002/art.22039. (anglicky) 
  16. a b KRAGSTRUP, Tue Wenzel; OTKJAER, Kristian; HOLM, Christian. The expression of IL-20 and IL-24 and their shared receptors are increased in rheumatoid arthritis and spondyloarthropathy. Cytokine. 2008-01, roč. 41, čís. 1, s. 16–23. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. DOI 10.1016/j.cyto.2007.10.004. (anglicky) 
  17. a b HSU, Yu-Hsiang; CHANG, Ming-Shi. The Therapeutic Potential of Anti-Interleukin-20 Monoclonal Antibody. Cell Transplantation. 2014-05, roč. 23, čís. 4–5, s. 631–639. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 0963-6897. DOI 10.3727/096368914X678319. (anglicky) 
  18. a b c d HSU, Yu-Hsiang; CHEN, Wei-Yu; CHAN, Chien-Hui. Anti–IL-20 monoclonal antibody inhibits the differentiation of osteoclasts and protects against osteoporotic bone loss. Journal of Experimental Medicine. 2011-08-29, roč. 208, čís. 9, s. 1849–1861. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1540-9538. DOI 10.1084/jem.20102234. PMID 21844205. (anglicky) 
  19. GOTTLIEB, Alice B.; KRUEGER, James G.; SANDBERG LUNDBLAD, Mia. First-In-Human, Phase 1, Randomized, Dose-Escalation Trial with Recombinant Anti–IL-20 Monoclonal Antibody in Patients with Psoriasis. PLOS ONE. 2015-08-07, roč. 10, čís. 8, s. e0134703. Dostupné online [cit. 2022-01-25]. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0134703. PMID 26252485. (anglicky) 

Externí odkazy

  • Overview of all the structural information available in the PDB for UniProt: Q9NYY1 (Interleukin-20) at the PDBe-KB.