IL-17RA 信號通路在多種生理和病理過程中發揮重要作用,其下游分子眾多,在免疫反應、腫瘤發展等方面作用多樣,意義重大。
IL-17RA 信號通路
基本組成
IL-17RA 是 IL-17 受體家族的重要成員,可與其他受體亞基(如 IL-17RC 等)形成異源二聚體受體復合物,以識別并結合相應的配體,如 IL-17A、IL-17F 等細胞因子。IL-17A 通常以同型二聚體的形式存在,IL-17F 也能形成同型二聚體,此外,IL-17A 和 IL-17F 還可以形成異源二聚體,這些配體與受體結合后啟動信號轉導。
10.1101/ cshperspect.a028522
信號轉導過程
當 IL-17A、IL-17F 等配體與 IL-17RA 及其共受體結合后,會導致受體復合物的構象改變,進而招募接頭蛋白Act1(激活蛋白 1)。Act1 通過與受體結合形成復合物,招募并激活下游的關鍵信號分子,如腫瘤壞死因子受體相關因子 6(TRAF6)。TRAF6 被激活后會發生自身泛素化,并進一步激活核因子 κB(NF-κB)信號通路。NF-κB 在細胞質中與抑制蛋白 IκB 結合處于非活性狀態,在 TRAF6 的作用下,IκB 被磷酸化并降解,釋放出 NF-κB,使其進入細胞核內,與特定的 DNA 序列結合,啟動相關基因的轉錄,如促炎細胞因子(如 IL-6、IL-1β、TNF-α 等)、趨化因子(如 CXCL8 等)和抗微生物肽等。此外,IL-17RA 信號通路還可以激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路,包括 p38 MAPK、JNK 和 ERK 等,這些信號分子進一步調節細胞的增殖、分化和炎癥反應。
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關鍵轉錄因子
NF-κB
IL-17RA 與配體結合后,通過接頭蛋白 Act1 和 TRAF6 激活 NF-κB 信號通路。NF-κB 是關鍵轉錄因子,調控多種基因表達,參與炎癥反應和免疫調節。在腫瘤中,它可調節細胞增殖、存活和侵襲相關基因,如在結直腸癌(CRC)中,IL-17RA 信號激活 NF-κB,影響腫瘤細胞的生長和轉移 。
C/EBP
屬于亮氨酸拉鏈轉錄因子家族,參與造血細胞向髓系分化及巨噬細胞和中性粒細胞生成。IL-17RA 信號可激活 C/EBP,在腫瘤發展中,其對腫瘤細胞的增殖、分化和免疫微環境調節有重要影響,如在 CRC 中參與調節腫瘤細胞的生物學行為 。
IL-17RA與癌癥
《IL-17RA signaling provides dual tumor-suppressor function during late-stage colorectal carcinogenesis》發表于Immunity(https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.02.005),研究發現 IL-17RA 信號在結直腸癌(CRC)晚期發揮雙重作用,為 CRC 治療提供了新的理論依據和潛在治療策略。
研究背景
CRC 是全球第三大常見癌癥,5 年生存率低。腫瘤微環境(TME)在 CRC 發展中起關鍵作用,其中 T 細胞和成纖維細胞是影響患者生存的主要因素。白細胞介素 17(IL-17)及其受體 IL-17RA 在腫瘤發生發展中作用存在爭議,IL-17RA 在 CRC 不同階段可能具有不同功能。
部分結果
IL-17RA 表達抑制晚期 CRC 腫瘤進展
通過對癌癥基因組圖譜(TCGA)分析發現,晚期 CRC 患者中 IL17RA 基因低表達與預后不良及淋巴結轉移相關。在小鼠模型中,敲除 Il17ra 在早期抑制腫瘤發展,但在晚期促進腫瘤侵襲和轉移,且腫瘤中上皮 - 間質轉化(EMT)激活劑表達上調。
Il17ra 缺失促進腫瘤上皮 EMT
體外實驗表明,Il17ra 缺失的腫瘤類器官 Twist 表達增加,侵襲性增強。機制上,Il17ra 缺失導致表皮生長因子受體(EGFR)蛋白表達升高,激活 Src 激酶,進而促進 Twist 表達,增強腫瘤細胞侵襲性,且 IL-17RA 對維持 EGFR 平衡周轉至關重要。
Il17ra 缺失的免疫細胞可影響腫瘤進展
腸道上皮細胞(IEC)特異性敲除 Il17ra 的小鼠在 AOM 誘導下,腫瘤侵襲和轉移未增加,原因是野生型免疫細胞可抵消 Il17ra 缺陷腫瘤細胞的侵襲性。進一步研究發現,Il17ra 缺陷腫瘤中免疫抑制細胞減少,但功能增強,同時 CD8+ T 細胞浸潤和功能受損,而適應性免疫反應可保護 IEC 中 Il17ra 缺失的小鼠。
真菌微生物組限制 IL-17RA 缺陷腫瘤細胞的侵襲性生長
Il17ra 缺失導致腸道微生物群改變和真菌入侵增加,抗真菌治療會加重腫瘤侵襲,表明真菌入侵可限制腫瘤進展,且依賴于 IL-17RA 控制的免疫細胞。
IL-17RA 極化髓樣細胞維持 T 細胞功能
IL-17RA 在髓樣細胞中對真菌誘導的 Syk 激活和炎癥小體活化至關重要,影響 IL-18 釋放,進而調節 CD8+ T 細胞功能。重組 IL-17a 與熱滅活白色念珠菌(HKCA)協同作用可增強 Syk 激活和細胞因子轉錄。
IL-17 與 HKCA 聯合使 MSS 腫瘤對免疫治療敏感
針對微衛星穩定(MSS)的 CRC 對免疫檢查點阻斷(ICB)治療無效的問題,研究發現單獨使用 HKCA 或 IL-17a 可部分抑制腫瘤生長,兩者聯合使用可使腫瘤對 a-PD-1 治療敏感,增強腫瘤縮小效果,且聯合治療可改善 CD8+ T 細胞功能,減少免疫抑制。
其他參考資料
Rami Bechara et al, The metabolism-modulating activity of IL-17 signaling in health and disease, J Exp Med. 2021 May 3;218(5):e20202191. doi: 10.1084/jem.20202191.
Monin, L., and S.L. Gaffen. 2018. Interleukin 17 family cytokines: signaling mechanisms, biological activities, and therapeutic implications. Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 10:a028522. https://doi.org/10.1101/ cshperspect.a028522
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