Цитокины семейства интерлейкин-6

Цитокины - это небольшие (15-20 кДа) короткоживущие белки, важные для аутокринной, паракринной и эндокринной передачи сигналов. Цитокины координируют развитие и активность иммунной системы (Gandhi et al., 2016). Многие цитокины принадлежат к классу четырех а-спиральных медиаторов, которые разделяют общую топологию четырех спиралей. Кроме того, цитокины сгруппированы в семейства в соответствии со структурой, специфичностью и составом их рецепторных комплексов. Цитокины связываются с мультимерными рецепторными комплексами, в которых часто одна субъединица также обнаруживается в рецепторных комплексах для других цитокинов (Spangler et al. 2015). Это разумная классификация, потому что общие субъединицы рецептора подразумевают сходство или даже идентичность во внутриклеточной передаче сигнала.

Класс четырехспиральных цитокинов состоит из более чем 35 интерлейкинов и множества медиаторов с тривиальными названиями, таких как гормон роста, пролактин, лептин, эритропоэтин, бопоэтин, фактор ингибирования лейкемии (LIF) и онкостатин М (OSM). Более того, все интерфероны и многие колониестимулирующие факторы (CSF) принадлежат к этому классу цитокинов, который в общей сложности насчитывает более 60 образцов (Spangler et al. 2015).

Цитокины семейства интерлейкинов (IL) -6 определяются как цитокины, которые используют общий гликопротеин субъединицы сигнального рецептора 130 кДа (gp130). В настоящее время этому критерию соответствуют восемь цитокинов.

Цитокины семейства IL-6 участвуют во многих функциях, включая стимуляцию В-клеток и индукцию белков острой фазы печени. Более того, этой группе цитокинов были приписаны метаболические и нейротрофические функции. В последнее время нейтрализующее к рецептору IL-6 (IL-6R) моноклональное антитело (тоцилизумаб) имеет одобрение  в более чем 100 странах для лечения аутоиммунных заболеваний (Tanaka et al. 2014), и было обнаружено, что блокада активности IL-6 не менее эффективна, чем блокада фактора некроза опухоли  у пациентов с ревматоидным артритом.

Когда кДНК, кодирующая фактор стимуляции 2 В-клеток (BSF-2), была клонирована в 1986 году группой Кишимото, сравнение ее белковой последовательности с белковыми последовательностями IL-1, IL-2, IL-4, интерферона g (IFN-g), колониестимулирующиего фактора гранулоцитов-макрофагов (GM-CSF) и гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (G-CSF) дали некоторые слабые сходства с G-CSF (Hirano et al. 1986). Однако сразу стало ясно из последовательности кДНК, что BSF-2 был идентичен нескольким другим белкам и обладает другой биологической активностью, что указывает на то, что активность недавно клонированного BSF-2 не ограничивалась иммунной системой. В декабре 1988 года группа из 19 ведущих ученых в этой области, включая доктора Кишимото, согласилась называть этот белок IL-6 (Конференция Нью-Йоркской академии наук, 1988).

Никакой структурной или функциональной информации о IL-6 или комплексе IL-6R не было до тех пор, пока в 1988 году группа Кишимото не клонировала кДНК, кодирующая человеческий IL-6R (Yamasaki et al. 1988). Рецептор принадлежал к суперсемейству иммуноглобулинов (Ig), но в цитоплазматической части отсутствовал домен с заметной ферментативной активностью, что не могло дать ключ к разгадке механизма передачи сигнала, индуцированного IL-6.

Заключение.

Цитокины семейства IL-6 представляют собой четырехспиральные белки, и они были сгруппированы в общее семейство из-за их общего использования субъединицы рецептора gp130. Передача сигналов цитокинов семейства IL-6 очень похожа, и в ней преобладает активация STAT3. Единственным исключением является IL-27, который преимущественно передает сигнал через активированный STAT1.

Уровни IL-6 очень низкие при нормальных условиях, но эти уровни могут возрасти во много тысяч раз при воспалительных состояниях. Аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный артрит, характеризуются повышенным уровнем ИЛ-6, и нейтрализация активности ИЛ-6 с помощью ИЛ-6R-специфических моноклональных антител тоцилизумаба для лечения аутоиммунного заболевания была подтверждена в исследованиях. более 100 стран. Интересно, что нейтрализация активности ИЛ-6 у пациентов с ревматоидным артритом не менее эффективна, чем нейтрализация фактора некроза опухоли а. IL-6 (и, возможно, также другие члены цитокинов семейства IL-6), по-видимому, обладает провоспалительной и противовоспалительной активностью. Провоспалительная активность IL-6 опосредуется транс-сигнализацией IL-6 через sIL-6R, тогда как защитная и противовоспалительная активность IL-6 в основном осуществляется через мембраносвязанный IL-6R (классическая сигнализация). ). Поскольку транс-сигнал IL-6 может блокироваться белком sgp130Fc, не влияя на классическую передачу сигналов, будущее  лечение на основе IL-6 могут использовать специфическую блокаду транс-передачи сигналов IL-6, а не глобальную блокаду всех IL.-6 белков.