腸管上皮細胞では、炎症性および分裂性シグナルがIL12Bとは独立してインターロイキン23サブユニットアルファ（IL23A）の分泌を駆動する

Inflammatory and mitogenic signals drive interleukin 23 subunit alpha (IL23A) secretion independent of IL12B in intestinal epithelial cells.

• Kee Siang Lim
• Zachary Wei Ern Yong
• Huajing Wang
• Tuan Zea Tan
• Ruby Yun-Ju Huang
• Daisuke Yamamoto
• Noriyuki Inaki
• Masaharu Hazawa
• Richard W Wong
• Hiroko Oshima
• Masanobu Oshima
• Yoshiaki Ito
• Dominic Chih-Cheng Voon

抄録

ヘテロ二量体サイトカインであるインターロイキン-23（IL-23またはIL23A/IL12B）は、樹状細胞およびマクロファージによって産生され、Tヘルパー17（Th17）および自然リンパ系細胞の抗炎症活性および再生活性を促進する。最近の研究では、IL-23も肺腺腫細胞から分泌され、炎症性・免疫抑制性のストロマを生成することが報告されています。ここでは、炎症性腫瘍壊死因子(TNF)/NF-κBやマイトジェン活性化プロテインキナーゼ(MAPK)シグナルが、腸管上皮細胞においてIL23Aの発現を強く誘導することを観察した。さらに、NF-κB と MAPK/ERK キナーゼ（MEK）の間には、がん原遺伝子 c-Jun（c-Jun）、RELA 原遺伝子 NF-κB サブユニット（RelA）、RUNX ファミリー転写因子 1（RUNX1）、RUNX3 からなる転写エンハンサー複合体が形成されていることを明らかにしました。これらのタンパク質は、活性化したヒト大腸がん（CRC）細胞培養上清から内因性のIL23Aを免疫沈降させることで、IL23Aの分泌を誘導していることが確認されました。興味深いことに、CRC細胞ではIL12Bの発現がないためか、ヘテロ二量体IL23に特異的なELISAでは検出されなかったため、IL23Aは非カノニカルな形で分泌されている可能性が高い。IL23A が腫瘍形成を促進するという最近の証拠を踏まえ、我々は MAPK/NF-κB 阻害剤の IL23A 発現抑制効果を評価し、MEK 阻害剤であるトラメチニブと BAY 11-7082（IKKα/IκB 阻害剤）が、KRAS または BRAFV600E 変異を有するヒト CRC 細胞のサブセットにおいて IL23A を効果的に阻害することを見出した。これらの結果から、上皮細胞におけるIL23Aの分泌は、炎症性および分裂性シグナルによって動的に制御されていることが示唆されました。彼らはさらに、IL12Bとは独立した非カノニカルな形でその分泌を明らかにし、低分子阻害剤がIL23Aの分泌を減衰させることができることを明らかにした。

The heterodimeric cytokine interleukin-23 (IL-23 or IL23A/IL12B) is produced by dendritic cells and macrophages and promotes the proinflammatory and regenerative activities of T helper 17 (Th17) and innate lymphoid cells. A recent study has reported that IL-23 is also secreted by lung adenoma cells and generates an inflammatory and immune-suppressed stroma. Here, we observed that proinflammatory tumor necrosis factor (TNF)/NF-κB and mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling strongly induce IL23A expression in intestinal epithelial cells. Moreover, we identified a strong crosstalk between the NF-κB and MAPK/ERK kinase (MEK) pathways, involving the formation of a transcriptional enhancer complex consisting of proto-oncogene c-Jun (c-Jun), RELA proto-oncogene NF-κB subunit (RelA), RUNX family transcription factor 1 (RUNX1), and RUNX3. Collectively, these proteins induced IL23A secretion, confirmed by immunoprecipitation of endogenous IL23A from activated human colorectal cancer (CRC) cell culture supernatants. Interestingly, IL23A was likely secreted in a noncanonical form, as it was not detected by an ELISA specific for heterodimeric IL-23 likely because IL12B expression is absent in CRC cells. Given recent evidence that IL23A promotes tumor formation, we evaluated the efficacy of MAPK/NF-κB inhibitors in attenuating IL23A expression and found that the MEK inhibitor trametinib and BAY 11-7082 (an IKKα/IκB inhibitor) effectively inhibited IL23A in a subset of human CRC lines with mutant KRAS or BRAFV600E mutations. Together, these results indicate that proinflammatory and mitogenic signals dynamically regulate IL23A in epithelial cells. They further reveal its secretion in a noncanonical form independent of IL12B and that small-molecule inhibitors can attenuate IL23A secretion.

© 2020 Lim et al.