CagAはeEF1A1とPKCδを協調させ、感染した胃上皮細胞においてインターロイキン-6の発現を誘導する

CagA orchestrates eEF1A1 and PKCδ to induce interleukin-6 expression in -infected gastric epithelial cells.

• Shaohan Xu
• Xiaoqian Wu
• Xiaoyan Zhang
• Chu Chen
• Hao Chen
• Feifei She

抄録

背景:

は、世界人口の約 50%の胃をコロニー化する。サイトトキシン関連遺伝子Aタンパク質（CagA）は、炎症の増加を引き起こす重要なウイルス性因子の一つであり、消化性潰瘍および胃癌の発症リスクを増加させる。サイトカインであるインターロイキン-6（IL-6）は、-感染した胃粘膜でアップレギュレートされるため、胃や腸の上皮細胞の悪性化に特に重要な役割を果たしています。本研究では、感染時のCagA誘導性IL-6アップレギュレーションの基礎となるメカニズムを調べた。eEF1A1を欠損したヒト胃腺癌細胞株であるAGS細胞をCagAi（NCTC11637）、CagAi（NCTC11637Δ）に感染させ、またはAd-/Ad-GFPでトランスフェクトした。IL-6の発現および産生は、それぞれ定量的リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応および酵素結合免疫吸着剤アッセイにより測定した。CagA、真核生物翻訳伸長因子1-α1（eEF1A1）、プロテインキナーゼCδ（PKCδ）、およびシグナル伝達物質および転写活性化因子3（STAT3）の間の相互作用をウエスタンブロットまたは共免疫沈降法により決定した。

Background: colonises the stomach of approximately 50% of the global population. Cytotoxin-associated gene A protein (CagA) is one of the important virulent factors responsible for the increased inflammation and increases the risk of developing peptic ulcers and gastric carcinoma. The cytokine interleukin-6 (IL-6) has particularly important roles in the malignant transformation of gastric and intestinal epithelial cells as it is upregulated in -infected gastric mucosa. In this study, we investigated the underlying mechanisms of CagA-induced IL-6 up-regulation during infection. AGS cells, a human gastric adenocarcinoma cell line, lacking eEF1A1 were infected with CagAi (NCTC11637), CagAi (NCTC11637Δ), or transduced by Ad-/Ad-GFP. The expression and production of IL-6 were measured by quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbent assay, respectively. The interactions among CagA, eukaryotic translation elongation factor 1-alpha 1 (eEF1A1), protein kinase Cδ (PKCδ), and signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) were determined by western blot or co-immunoprecipitation.

結果:

感染中、CagA-M（残基256-871aa）は、eEF1A1-I（残基1-240aa）と相互作用することがわかった。NCTC11637は、NCTC11637Δと比較して、AGS細胞におけるIL-6の発現を増加させ、一方、AGS細胞におけるeEF1A1のノックダウンは、これらの効果を完全に無視した。さらに、CagA-eEF1A1複合体はAGS細胞におけるIL-6の発現を促進した。CagAとeEF1A1は、核内のp-STAT活性に影響を与え、IL-6の発現を仲介していた。さらに、CagA-eEF1A1はPKCδをリクルートしてSTAT3の活性に影響を与えた。しかし、PKCδを阻害することにより、CagAによるSTAT3のリン酸化およびIL-6の誘導が抑制された。

Results: During infection, CagA-M (residues 256‒871aa) was found to interact with eEF1A1-I (residues 1‒240aa). NCTC11637 increased the expression of IL-6 in AGS cells compared with NCTC11637Δ whereas knockdown of eEF1A1 in AGS cells completely abrogated these effects. Moreover, the CagA-eEF1A1 complex promoted the expression of IL-6 in AGS cells. CagA and eEF1A1 cooperated to mediate the expression of IL-6 by affecting the activity of p-STAT in the nucleus. Further, CagA-eEF1A1 affected the activity of STAT3 by recruiting PKCδ. However, blocking PKCδ inhibited the phosphorylation of STAT3 and induction of IL-6 by CagA.

結論:

CagAは、細胞質のeEF1A1を介してPKCδをリクルートし、核内のSTAT3のリン酸化を増加させることで、AGS細胞におけるIL-6の発現を促進していることが明らかになった。これらの知見は、胃腺癌におけるCagA-eEF1A1相互作用の機能について新たな知見を与えるものです。

Conclusions: CagA promotes the expression of IL-6 in AGS cells by recruiting PKCδ through eEF1A1 in the cytoplasm to increase the phosphorylation of STAT3 in the nucleus. These findings provide new insights into the function of CagA-eEF1A1 interaction in gastric adenocarcinoma.

© The Author(s) 2020.