Interleukin 24

Interleukin 24 (IL-24) je protein, který je u lidí kódován genem IL24. Gen pro IL-24 se u lidí nachází na chromozomu 1.[1]

Struktura

IL-24 je sekretovaný protein, který je vysoce konzervovaný během evoluce. Sekvenční homologii najdeme mezi různými druhy včetně kvasinek, psů, koček, opic a krav. U lidí je lokalizován na chromozomu 1q32-33 spolu s několika dalšími členy genové rodiny cytokinů IL-10. IL-24 zahrnuje sedm exonů a šest intronů. cDNA IL-24 má délku 1718 párů bází a kóduje protein o 206 aminokyselinách s předpokládanou molekulovou velikostí 24 kDa. IL-24 také obsahuje motiv, který je společný pro rodinu IL-10, na aminokyselinách 101–121. IL-24 může tvořit funkčně aktivní dimery díky potenciální možnosti vytvoření disulfidových vazeb. Vědci identifikovali řadu sestřihových variant IL-24 postrádajících jeden nebo více exonů.[2]

Funkce

IL-24 je cytokin patřící do rodiny cytokinů IL-10. Tento cytokin signalizuje prostřednictvím dvou heterodimerních receptorů: IL-20R1 / IL-20R2 a IL-22R1 / IL-20R2. IL-24 je také známý jako mda-7 (z ang. melanoma differentiation-associated 7), byl totiž objeven jako protein potlačující nádor. Zdá se, že IL-24 reguluje přežití a proliferaci buněk indukcí rychlé aktivace určitých transkripčních faktorů zvaných STAT1 a STAT3. Tento cytokin je převážně uvolňován aktivovanými monocyty, makrofágy a Th2 buňkami.[3] Působí na nehematopoetické tkáně, jako jsou kůže, plíce a reprodukční tkáně. IL-24 hraje důležitou roli při hojení ran, artritidě, lupénce a rakovině.[4][5][6] Několik studií ukázalo, že buněčná smrt se vyskytuje v rakovinových buňkách / buněčných liniích po expozici IL-24.[7][8]

V normálních kožních buňkách potlačuje proliferaci keratinocytů během hojení ran.[9]

Kromě normální fyziologické úlohy, kterou hraje IL-24 v imunitním systému, byl IL-24 podrobně studován v souvislosti s rakovinou.[10]

Rodina IL-10

IL-24 je cytokin, který patří do cytokinové rodiny IL-10. Dále do této rodiny patří interleukiny IL-10, IL-20, IL-22, IL-24, IL-26[11] a další viry kódované cytokiny, jako je IL-28 a IL-29.[12]

Rakovina

IL-24 je imunomodulační cytokin, u kterého můžeme také sledovat specifické potlačování rakoviny. Mezi protinádorové supresorové aktivity IL-24 patří inhibice angiogeneze, senzibilizace na chemoterapii a indukce apoptózy specificky u rakoviny. Vzhledem ke všudypřítomnému apoptotickému účinku na maligní buňky, malému účinku na normální buňky a absenci významných vedlejších účinků je IL-24 důležitým kandidátem pro léčbu rakoviny.[13]

IL-24 je schopen indukovat apoptózu prostřednictvím intracelulárních i extracelulárních signálních mechanismů. Sekretovaný protein IL-24 indukuje robustní expresi endogenního IL-24 a následně indukuje specifické zabíjení nádoru cestou ER stresem zprostředkované dráhy a také produkcí ROS (z ang. Reactive oxygen species). ER stres je počáteční cestou u apoptózy indukované IL-24.[13]

Důležitou otázkou, která zůstala nevyřešena, je důvod, proč má IL-24 schopnost selektivně indukovat apoptózu v širokém spektru buněčných linií získaných z lidských nádorů, aniž by došlo k poškození normálních buněk. Jedním možným důvodem tohoto selektivního zabíjení jsou biochemické rozdíly mezi normálními a rakovinnými buňkami (stres ER, produkce ROS a ceramid), další možnost je, že IL-24 je schopen zacílit na molekulu, která vyvolává apoptózu pouze v rakovinných buňkách. Třetí možností tohoto selektivního zabíjení je, že obě výše uvedené hypotézy jsou správné.[13]

Reference

  1. ↑ Mda-7 (IL24). Dordrecht: Springer Netherlands Dostupné online. ISBN 9781402067532, ISBN 9781402067549. S. 1168–1168. 
  2. ↑ EMDAD, Luni; BHOOPATHI, Praveen; TALUKDAR, Sarmistha. Recent insights into apoptosis and toxic autophagy: The roles of MDA-7/IL-24, a multidimensional anti-cancer therapeutic. Seminars in Cancer Biology. 2019-7. Dostupné online [cit. 2019-08-30]. DOI 10.1016/j.semcancer.2019.07.013. (anglicky) 
  3. ↑ POINDEXTER, Nancy J.; WALCH, Eugene T.; CHADA, Sunil. Cytokine induction of interleukin-24 in human peripheral blood mononuclear cells. Journal of Leukocyte Biology. 2005-9, roč. 78, čís. 3, s. 745–752. PMID: 16000394. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 0741-5400. DOI 10.1189/jlb.0205116. PMID 16000394. 
  4. ↑ WANG, Mai; LIANG, Peng. Interleukin-24 and its receptors. Immunology. 2005-2, roč. 114, čís. 2, s. 166–170. PMID: 15667561 PMCID: PMC1782067. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 0019-2805. DOI 10.1111/j.1365-2567.2005.02094.x. PMID 15667561. 
  5. ↑ 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. 2008-1, roč. 41, čís. 1, s. 16–23. PMID: 18061474. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 1096-0023. DOI 10.1016/j.cyto.2007.10.004. PMID 18061474. 
  6. ↑ 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, roč. 18. PMID: 26968800 PMCID: PMC4788924. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 1478-6354. DOI 10.1186/s13075-016-0964-7. PMID 26968800. 
  7. ↑ FISHER, Paul B.; GOPALKRISHNAN, Rahul V.; CHADA, Sunil. mda-7/IL-24, a novel cancer selective apoptosis inducing cytokine gene: from the laboratory into the clinic. Cancer Biology & Therapy. 2003-7, roč. 2, čís. 4 Suppl 1, s. S23–37. PMID: 14508078. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 1538-4047. PMID 14508078. 
  8. ↑ SAUANE, Moira; LEBEDEVA, Irina V.; SU, Zao-zhong. Melanoma differentiation associated gene-7/interleukin-24 promotes tumor cell-specific apoptosis through both secretory and nonsecretory pathways. Cancer Research. 2004-05-01, roč. 64, čís. 9, s. 2988–2993. PMID: 15126330. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 0008-5472. PMID 15126330. 
  9. ↑ WHITAKER, Erin L.; FILIPPOV, Valery A.; DUERKSEN-HUGHES, Penelope J. Interleukin 24: Mechanisms and therapeutic potential of an anti-cancer gene. Cytokine & Growth Factor Reviews. 2012-12, roč. 23, čís. 6, s. 323–331. Dostupné online [cit. 2019-08-29]. DOI 10.1016/j.cytogfr.2012.08.004. (anglicky) 
  10. ↑ MENEZES, Mitchell E.; BHATIA, Shilpa; BHOOPATHI, Praveen. MDA-7/IL-24: Multifunctional Cancer Killing Cytokine. Příprava vydání Stefan Grimm. Svazek 818. London: Springer London Dostupné online. ISBN 9781447164579, ISBN 9781447164586. DOI 10.1007/978-1-4471-6458-6_6. S. 127–153. DOI: 10.1007/978-1-4471-6458-6_6. 
  11. ↑ CONTI, P.; KEMPURAJ, D.; FRYDAS, S. IL-10 subfamily members: IL-19, IL-20, IL-22, IL-24 and IL-26. Immunology Letters. 2003-09-08, roč. 88, čís. 3, s. 171–174. PMID: 12941475. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 0165-2478. PMID 12941475. 
  12. ↑ COMMINS, Scott; STEINKE, John W.; BORISH, Larry. The extended IL-10 superfamily: IL-10, IL-19, IL-20, IL-22, IL-24, IL-26, IL-28, and IL-29. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2008-5, roč. 121, čís. 5, s. 1108–1111. PMID: 18405958. Dostupné online [cit. 2019-06-17]. ISSN 1097-6825. DOI 10.1016/j.jaci.2008.02.026. PMID 18405958. 
  13. ↑ a b c PERSAUD, Leah; DE JESUS, Dayenny; BRANNIGAN, Oliver. Mechanism of Action and Applications of Interleukin 24 in Immunotherapy. International Journal of Molecular Sciences. 2016-06-02, roč. 17, čís. 6, s. 869. Dostupné online [cit. 2019-08-29]. ISSN 1422-0067. DOI 10.3390/ijms17060869. PMID 27271601. (anglicky)