Interleukin 7

Interleukin 7 (IL-7) je interleukin, jehož hlavní funkcí je stimulace lymfoidních prekurzorů. Svojí terciární strukturou patří do heterogenní rodiny cytokinů obsahující čtyři alfa-helixové domény. Kromě IL-7 se do této rodiny řadí také interleukin-2, interleukin-4, interleukin-9, interleukin-15 a interleukin-21. IL-7  je významný pro vývoj a diferenciaci T-lymfocytů a u myši také B-lymfocytů.  Dále však také stimuluje V(D)J rekombinaci jednoho z T-buněčných receptorů.[1] Interleukin-7 je produkován především stromálními a epiteliálními buňkami sekundárních lymfatických orgánů.[2] Je také produkován kerationocyty[3], dendritickými buňkami[4], hepatocyty[5] či neurony.[6]

Struktura

Lidský IL-7 má molekulovou hmotnost 17,4 kDa v nativním stavu, kvůli glykosilaci je však molekulová hmotnost aktivního proteinu 25 kDa.[7] IL-7 vytváří heterodimery s hepatocytním růstovým  faktorem (HGF). Gen je lokalizován na chromozomu 8q12-13[8]. Myší a lidský IL-7 jsou v kódujících oblastech 81% homologní.[7]

Funkce

IL-7 má mnoho různých funkcí. Hraje významnou roli ve vývoji a proliferaci lymfoidních buněk (B, T-lymfocytů a NK buněk). Je důležitý pro proliferaci během B-buněčné maturace, T a NK buněčné přežívání, vývoj a homeostázi. Je nezbytný pro regulaci T—buněčné homeostáze v periferních lymfoidních tkáních.  Udržuje homeostázu naivních i paměťových T-lymfocytů. Zvýšením exprese antipoptotického proteinu bcl-2 zajišťuje přežívání těchto buněčných typů.[9][7] IL-7 má zásadní úlohu v navození homeostatické proliferace naivních T-lymfocytů.[9]

Receptor

IL-7 receptor je lokalizován na chromozomu 5p13. Je tvořen IL-7alfa řetězcem (CD127) a gama řetězcem (CD132), který představuje společný receptor pro šest různých cytokinů (IL-2, IL-4, IL-7, IL-9, IL-15 a IL-21) a jeho hlavní funkcí je signalizace. CD132 představuje receptor typu I, který je exprimován na většině lymfocytech a jeho geny se vyskytují na savčích X-chromozomech.[10][11]

Signalizace

Signál z cytokinového receptoru dovnitř buňky se převádí především pomocí JAK/STAT signalizace. Navázání IL-7 na IL-7Rα řetězec a γc řetězec vede k heterodimerizaci těchto komponentů a k juxtapozici Jak3 a Jak1. Fosforylace tyrozinových zbytků na cytoplazmatické doméně IL-7Rα řetězce a Jak1 molekule vede k aktivaci signální dráhy zahrnující STAT5a a STAT5b, PI3-kinázu a src kinázu. IL-7 signalizace mění expresi proapoptické molekuly Bcl-2, což vede k produkci signálu pro přežívání buněk.[12]

Nemoci

Chybná produkce IL-7 může vést k řadě autoimunitních chorob, např. revmatoidní artritidu[13], roztroušenou sklerózu[14], juvenilní idiopatickou artritidu či T-buněčnou akutní lymfoblastickou leukémii. Bylo také zjištěno, že IL-7 se vyskytuje ve zvýšené míře při lymfopenii[15].

Klinické využití

IL-7 může mít potencionální roli v anti-tumorové imunitě. Může také vést ke zlepšení imunologické reaktivity po transplantaci alogenních kmenových buněk.

Reference

  1. ↑ Entrez Gene: IL7 interleukin 7 [online]. Dostupné online. 
  2. ↑ MURRAY, Patrick R.; ROSENTHAL, Ken S.; PFALLER, Michael A. Medical Microbiology, Fifth edition. [s.l.]: Elsevier, 2005. 
  3. ↑ HEUFLER, C.; TOPAR, G.; GRASSEGER, A. Interleukin 7 is produced by murine and human keratinocytes. The Journal of Experimental Medicine. 1993-09-01, roč. 178, čís. 3, s. 1109–1114. PMID: 8350050 PMCID: PMC2191157. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 0022-1007. PMID 8350050. 
  4. ↑ KRÖNCKE, R.; LOPPNOW, H.; FLAD, H. D. Human follicular dendritic cells and vascular cells produce interleukin-7: a potential role for interleukin-7 in the germinal center reaction. European Journal of Immunology. 1996-10, roč. 26, čís. 10, s. 2541–2544. PMID: 8898972. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 0014-2980. DOI 10.1002/eji.1830261040. PMID 8898972. 
  5. ↑ SAWA, Yukihisa; ARIMA, Yasunobu; OGURA, Hideki. Hepatic interleukin-7 expression regulates T cell responses. Immunity. 2009-03-20, roč. 30, čís. 3, s. 447–457. PMID: 19285437. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 1097-4180. DOI 10.1016/j.immuni.2009.01.007. PMID 19285437. 
  6. ↑ WATANABE, M.; UENO, Y.; YAJIMA, T. Interleukin 7 is produced by human intestinal epithelial cells and regulates the proliferation of intestinal mucosal lymphocytes. The Journal of Clinical Investigation. 1995-6, roč. 95, čís. 6, s. 2945–2953. PMID: 7769137 PMCID: PMC295983. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 0021-9738. DOI 10.1172/JCI118002. PMID 7769137. 
  7. ↑ a b c FRY, Terry J.; MACKALL, Crystal L. Interleukin-7: from bench to clinic. Blood. 2002-06-01, roč. 99, čís. 11, s. 3892–3904. PMID: 12010786. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-12-13. ISSN 0006-4971. DOI 10.1182/blood.V99.11.3892. PMID 12010786. (anglicky) 
  8. ↑ DEMBIC, Zlatko. Cytokines of the Immune System. [s.l.]: Elsevier Dostupné online. ISBN 9780124199989. S. 143–239. 
  9. ↑ a b TAN, Joyce T.; DUDL, Eric; LEROY, Eric. IL-7 is critical for homeostatic proliferation and survival of naïve T cells. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2001-07-17, roč. 98, čís. 15, s. 8732–8737. PMID: 11447288. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.161126098. PMID 11447288. (anglicky) 
  10. ↑ NOGUCHI, M.; NAKAMURA, Y.; RUSSELL, S. M. Interleukin-2 receptor gamma chain: a functional component of the interleukin-7 receptor. Science (New York, N.Y.). 1993-12-17, roč. 262, čís. 5141, s. 1877–1880. PMID: 8266077. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 0036-8075. PMID 8266077. 
  11. ↑ KROEMER, R. T.; RICHARDS, W. G. Homology modeling study of the human interleukin-7 receptor complex. Protein Engineering. 1996-12, roč. 9, čís. 12, s. 1135–1142. PMID: 9010926. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 0269-2139. PMID 9010926. 
  12. ↑ FRY, Terry J.; MACKALL, Crystal L. Interleukin-7: from bench to clinic. Blood. 2002-06-01, roč. 99, čís. 11, s. 3892–3904. PMID: 12010786. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-12-13. ISSN 0006-4971. DOI 10.1182/blood.V99.11.3892. PMID 12010786. (anglicky) 
  13. ↑ O'DOHERTY, C.; ALLOZA, I.; ROONEY, M. IL7RA polymorphisms and chronic inflammatory arthropathies. Tissue Antigens. 2009-11, roč. 74, čís. 5, s. 429–431. PMID: 19744146. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 1399-0039. DOI 10.1111/j.1399-0039.2009.01342.x. PMID 19744146. 
  14. ↑ GREGORY, Simon G.; SCHMIDT, Silke; SETH, Puneet. Interleukin 7 receptor alpha chain (IL7R) shows allelic and functional association with multiple sclerosis. Nature Genetics. 2007-9, roč. 39, čís. 9, s. 1083–1091. PMID: 17660817. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 1061-4036. DOI 10.1038/ng2103. PMID 17660817. 
  15. ↑ ZENATTI, Priscila P.; RIBEIRO, Daniel; LI, Wenqing. Oncogenic IL7R gain-of-function mutations in childhood T-cell acute lymphoblastic leukemia. Nature Genetics. 2011-09-04, roč. 43, čís. 10, s. 932–939. PMID: 21892159. Dostupné online [cit. 2018-05-27]. ISSN 1546-1718. DOI 10.1038/ng.924. PMID 21892159.