腫瘍壊死因子αを介したヒト高分子免疫グロブリン受容体の発現は、HT-29細胞株においてマイトジェン活性化プロテインキナーゼとホスファチジルイノシトール-3-キナーゼの両方によって制御されている

Tumour necrosis factor-alpha-mediated human polymeric immunoglobulin receptor expression is regulated by both mitogen-activated protein kinase and phosphatidylinositol-3-kinase in HT-29 cell line.

• N Takenouchi-Ohkubo
• I Moro
• S Mukae
• Y Kaneko
• K Komiyama

抄録

ヒト高分子免疫グロブリン受容体（pIgR）は、腺上皮の表面に存在し、粘膜免疫防御に重要な役割を果たしている。しかし、TNF-αが介在するシグナル伝達経路がどのようなメカニズムで利用されているのかは、これまで排他的に検討されていなかった。このメカニズムを詳細に解明するために、HT-29細胞をTNF-αとマイトジェン活性化プロテインキナーゼキナーゼ（MAPKK、MEK1とも呼ばれる）阻害剤、PD98059で培養し、培地中に分泌される遊離分泌成分（SC）の量を測定した。ＴＮＦαによって刺激された遊離ＳＣの量は、ＰＤ９８０５９の添加によって増加した。このアップレギュレーションは転写レベルで発生した。核内因子（NF）-κB活性およびpIgR遺伝子の上流に局在するκB2部位へのNF-κB結合は、HT-29細胞をTNF-αおよびPD98059と同時培養しても変化しなかった。TNF-αによるpIgRの発現レベルは、ホスファチジルイノシトール-3-キナーゼ（PI3K）の阻害剤であるLY294002によって転写レベルで低下した。細胞外シグナル調節キナーゼ（ERK）1/2リン酸化およびNF-kappaBのκB2部位への結合はLY294002処理によって影響を受けなかった。これらのデータは、TNF-αを介したpIgRの発現は、NF-κBとは独立したERK経路によってネガティブに制御されていることを示唆している。さらに、Ly294002によるSC産生の減少は、PI3K媒介のSC産生調節の存在を示唆している。

Human polymeric immunoglobulin receptor (pIgR) is present on the surface of glandular epithelium, and it plays a crucial role in the mucosal immune defence. pIgR expression in HT-29 cells is up-regulated by one of the proinflammatory cytokines, tumour necrosis factor (TNF)-alpha. However, the mechanism used by the TNF-alpha-mediated signalling pathway has not been examined exclusively. To elucidate this mechanism in detail, HT-29 cells were cotreated with TNF-alpha and mitogen-activated protein kinase kinase (MAPKK, also called MEK1) inhibitor, PD98059, and the amount of free secretory component (SC) secreted into the culture medium was measured. The amount of free SC stimulated by TNF-alpha was increased by addition of PD98059. This up-regulation occurred at the transcriptional level. The amount of SC was also up-regulated by addition of TNF-alpha with U0126, an inhibitor of MEK1 and MEK2. Nuclear factor (NF)-kappaB activity and NF-kappaB binding to the kappaB2 site localized upstream of the pIgR gene did not change after coincubation of HT-29 cells with TNF-alpha and PD98059. The expression level of pIgR by TNF-alpha was decreased by LY294002, an inhibitor of phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K), at the transcriptional level. Extracellular signal-regulated kinase (ERK)1/2 phosphorylation and NF-kappaB binding to the kappaB2 site were not affected by LY294002 treatment. These data suggest that TNF-alpha-mediated pIgR expression is negatively regulated by ERK pathway, which is independent of NF-kappaB. In addition, decrease of SC production by Ly294002 suggests that the presence of PI3K mediated regulation of SC production.