目次
Interleukin receptorsとは
Interleukin receptorsは、インターロイキンと呼ばれるサイトカインに対する受容体のファミリーです。これらの受容体は、免疫グロブリン超家族に属しています。インターロイキン受容体には主に2つの大きなファミリーがあります。Type 1とType 2です。
Type 1インターロイキン受容体には、以下のようなものが含まれます：
– Interleukin-1 receptor
– Interleukin-2 receptor
– Interleukin-3 receptor
– Interleukin-4 receptor
– Interleukin-5 receptor
– Interleukin-6 receptor
– Interleukin-7 receptor
– Interleukin-9 receptor
– Interleukin-11 receptor
– Interleukin-12 receptor
– Interleukin-13 receptor
– Interleukin-15 receptor
– Interleukin-18 receptor
– Interleukin-21 receptor
– Interleukin-23 receptor
– Interleukin-27 receptor
Type 2インターロイキン受容体は、Type IIサイトカイン受容体に分類されます。これには、Interleukin-8 receptor, RANTES receptors (CCR1, CCR3, CCR5), MIP-1 receptor, PF4 receptor, M-CSF receptor および NAP-2 receptorが含まれ、これらはGPCRケモカイン受容体ファミリーに属します[2]。
インターロイキン受容体は、インターロイキンと結合することで、免疫応答の調節や刺激に重要な役割を果たします。これらの受容体を介して、インターロイキンは免疫細胞の成長、分化、活性化を促進し、炎症や免疫応答の調節に寄与します。
Interleukin receptorsの構造
インターロイキン（IL）受容体は、サイトカインと呼ばれるタンパク質のシグナルを細胞内に伝達するための細胞表面の分子です。これらの受容体は、免疫応答や炎症反応など、体内のさまざまな生物学的プロセスにおいて重要な役割を果たします。インターロイキン受容体の構造は、その機能を理解する上で重要な要素です。
● インターロイキン受容体の一般的な構造
インターロイキン受容体は、一般的に以下の三つの主要な部分から構成されています。
1. 外部ドメイン（細胞外ドメイン）:
– サイトカインと結合する部分であり、通常、免疫グロブリン様ドメインやファイブリノジェン様ドメインなど、特定の構造モチーフを含んでいます。
2. 膜貫通ドメイン（トランスメンブレンドメイン）:
– 受容体を細胞膜に固定する役割を果たす、疎水性のアミノ酸配列です。
3. 細胞内ドメイン:
– サイトカインとの結合後に細胞内シグナル伝達を引き起こす部分で、様々な酵素活性を持つことがあります。
● インターロイキン受容体の種類と特徴
インターロイキン受容体は、その構造と機能に基づいていくつかのタイプに分類されます。例えば、IL-1受容体、IL-6受容体、IL-2受容体などがあり、それぞれが異なるインターロイキンと特異的に結合し、特定の免疫応答を誘導します。
– IL-1受容体:
– IL-1αとIL-1βという2つのリガンドに結合し、炎症反応を促進します。IL-1受容体アンタゴニスト（IL-1Ra）という自然に存在する阻害剤が、IL-1の活性を抑制することができます。
– IL-6受容体:
– IL-6と結合し、急性期反応やB細胞の分化など、多様な生物学的機能を調節します。IL-6受容体は、可溶性形態（sIL-6R）と膜結合形態（mIL-6R）の両方が存在します。
– IL-2受容体:
– IL-2と結合し、T細胞の増殖と活性化を促進します。IL-2受容体は、α（CD25）、β（CD122）、およびγ（CD132）の3つのサブユニットからなる複合体を形成します。
インターロイキン受容体の構造と機能の理解は、免疫疾患やがんなどの治療において重要な意味を持ちます。例えば、特定のインターロイキン受容体を標的とする抗体や阻害剤を用いることで、炎症反応を抑制したり、免疫応答を調節する新しい治療法の開発が進められています。
Interleukin receptorsの機能
Interleukin receptors（インターロイキン受容体）は、細胞の表面に存在するタンパク質であり、インターロイキン（IL）と呼ばれるサイトカインのシグナルを細胞内に伝達する役割を持っています。インターロイキンは、免疫応答において重要な役割を果たす分子であり、様々な細胞によって産生され、成熟、活性化、増殖、免疫調節などのプロセスに関与しています[1][2][3]。
インターロイキン受容体は、インターロイキンが結合することで活性化され、細胞内のシグナル伝達経路を起動させます。これにより、免疫細胞の成熟や活性化、炎症反応の調節、感染症やがんなどの疾患への対応が行われます[1][2][3]。
● インターロイキン受容体の種類と構造
インターロイキン受容体は、その構造的特徴に基づいて、IL-17受容体、Ig様受容体、タイプI受容体、タイプII受容体の4つのタイプに分類されます[1]。これらの受容体は、インターロイキンと結合することで、細胞内のNF-κBやMAPKsなどのシグナル伝達経路を活性化し、炎症関連分子の発現を誘導します[1]。
● インターロイキン受容体の機能と臨床応用
インターロイキン受容体は、免疫細胞の成熟や活性化に関与するだけでなく、炎症症状の調節にも重要な役割を果たします。例えば、IL-1βは重要な炎症性サイトカインであり、IL-1R1受容体に結合することで炎症反応を引き起こします。IL-1βの標的となる薬剤は、痛風やぶどう膜炎などの炎症性疾患において効果的です[1]。
IL-17Aは関節炎モデルでTNF-αと協調して作用し、炎症性腸疾患でCCL20の発現を誘導することが知られています。また、IL-17Aは乾癬の悪化に関与し、IL-17Fはクローン病や乾癬、喘息と関連しています。これらのインターロイキンを標的とした薬剤は、乾癬治療薬としてFDAによって承認されています[1]。
● 研究と治療への応用
インターロイキン受容体に対する研究は、がん、感染症、エイズ研究などの臨床治療において大きな進歩を遂げています。インターロイキンやその受容体を標的とする薬剤には、融合タンパク質や抗体などがあり、これらは臨床試験でテストされています[1]。
インターロイキン受容体は、免疫系の調節において中心的な役割を果たすことから、これらの受容体を標的とした治療法の開発は、多くの疾患の治療において重要な可能性を秘めています。
Interleukin receptorsの機能不全
インターロイキン（IL）受容体は、免疫応答において重要な役割を果たしています。これらの受容体は、インターロイキンと呼ばれるサイトカインのシグナルを細胞内に伝達することで、免疫細胞の活性化、増殖、分化を調節します。インターロイキン受容体の機能不全は、自己免疫疾患や炎症性疾患の発症に関与していることが知られています。
インターロイキン6（IL-6）は、神経系と免疫系の融合に関与し、自己免疫疾患の発症において重要な役割を果たしていることが示されています。IL-6は、特にIL-17の産生を促進することで、自己免疫疾患の病態に寄与するとされています[1]。また、COVID-19におけるサイトカインストームの症状に対して、IL-6受容体を標的とした抗体であるトシリズマブが有効であるとの報告があります[2]。
関節リウマチ（RA）に対するIL-6阻害薬の使用に関するガイドラインでは、IL-6のシグナル伝達を阻害することで抗リウマチ効果を示すと説明されており、トシリズマブとサリルマブが使用可能な薬剤として挙げられています[3]。
インターロイキン受容体の機能不全は、サイトカインのシグナル伝達経路の異常を引き起こし、免疫細胞の過剰な活性化や制御不全を招くことがあります。これにより、炎症反応が過剰になることで自己免疫疾患が発症したり、逆に免疫応答が不十分になることで感染症に対する抵抗力が低下することがあります。
例えば、IL-1受容体拮抗分子欠損症は、IL-1RaをコードするIL1RN遺伝子の機能喪失型ホモ変異が原因で発症する自己炎症性疾患であり、IL-1のシグナル伝達が過剰となり炎症が生じると考えられています[9]。
これらの知見は、インターロイキン受容体の機能不全が免疫系の調節において重要な役割を果たしており、特定のサイトカインやその受容体を標的とした治療が有効である可能性を示唆しています。また、インターロイキン受容体の機能不全による疾患の理解を深めることは、新たな治療法の開発につながる可能性があります。
Interleukin receptorsをターゲットとした研究開発
インターロイキン受容体をターゲットとした研究開発に関する情報は、多岐にわたる疾患の治療法開発において重要な役割を果たしています。インターロイキン受容体は、免疫応答や炎症反応において中心的な役割を担うサイトカインの受容体であり、これらの受容体を標的とすることで、自己免疫疾患、慢性炎症疾患、がんなどの治療法の開発が進められています。
● インターロイキン6 (IL-6) の研究開発
インターロイキン6 (IL-6) は、自己免疫疾患、慢性炎症疾患、がんの発症に関与していることが知られています。大阪大学等での研究では、IL-6が関節リウマチ患者の関節液中に高濃度で存在することが発見され、IL-6がこれらの疾患に関与している可能性が示されました[1]。また、IL-6のシグナル伝達経路において、転写因子NF-kBとSTAT3が相乗的に作用してIL-6遺伝子発現を増強する「IL-6増幅回路」が存在することが明らかにされています[1]。
● IL-2受容体の研究
可溶性インターロイキン2受容体 (sIL-2R) は、免疫担当細胞の表面のIL-2Rのうちのα鎖の一部が血中に遊離したものであり、非Hodgkinリンパ腫や成人T細胞白血病（ATL）の細胞増殖に伴い血中に多量遊離すると考えられています[3]。sIL-2Rの血中濃度は、これらの疾患の臨床経過とよく相関しているとされ、T細胞活性化を伴う病態を反映すると考えられています[3]。
● IL-1受容体拮抗薬の治療応用
IL-1受容体拮抗薬は、急性ストレス障害に対する治療応用の可能性に関する研究が行われています[4]。抗うつ薬の投与が脳内のインターロイキン-1受容体アンタゴニスト (IL-1ra) の産生を促すことが発見され、ある種の炎症性サイトカインが神経幹細胞増殖阻害をすると考えられています[4]。
● インターロイキン受容体を標的とした治療法の開発
これらの研究成果は、インターロイキン受容体を標的とした治療法の開発において重要な基盤となっています。特に、自己免疫疾患や慢性炎症疾患、がんなどの治療において、インターロイキン受容体を標的とすることで、疾患の進行を抑制または治療する新たなアプローチが期待されています。今後も、インターロイキン受容体に関する基礎研究および臨床応用の研究が進められることで、多くの疾患に対する効果的な治療法の開発が進むことが期待されます。
- 参照・引用
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[1] www.qst.go.jp/site/press/44249.html
[2] www.thermofisher.com/jp/ja/home/life-science/cell-analysis/cell-analysis-learning-center/immunology-at-work/proinflammatory-cytokines-overview.html
[3] www.kchnet.or.jp/for_medicalstaff/LI/item/LI_DETAIL_680000.html
[4] kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-13671032/
Interleukin receptorsに属する遺伝子
CXCR1
CXCR2
IL1RAP
IL1RAPL1
IL1RAPL2
IL1RL1
IL1RL2
IL1R1
IL1R2
IL2RA
IL2RB
IL2RG
IL3RA
IL4R
IL5RA
IL6R
IL6ST
IL7R
IL9R
IL10RA
IL10RB
IL11RA
IL12RB1
IL12RB2
IL13RA1
IL13RA2
IL15RA
IL17RA
IL17RB
IL17RC
IL17RD
IL17RE
IL18RAP
IL18R1
IL20RA
IL20RB
IL21R
IL22RA1
IL22RA2
IL27RA
IL31RA
