CDK9による転写制御は歯周炎の進行における炎症性遺伝子とRIPK3-MLKL介在性壊死症を制御していることが示唆された．

Transcription modulation by CDK9 regulates inflammatory genes and RIPK3-MLKL-mediated necroptosis in periodontitis progression.

• Jiao Li
• Jiahong Shi
• Yue Pan
• Yunhe Zhao
• Fuhua Yan
• Houxuan Li
• Lang Lei

抄録

サイクリン依存性キナーゼ9（CDK9）は、転写の一時停止から伸長への移行を促進する重要な分子の一つであり、細胞の生存と死の重要なモジュレーターである。しかし、細菌性炎症性疾患におけるCDK9の病理学的機能については、これまで検討されたことがありませんでした。CDK9の阻害またはノックダウンは、ポルフィロモナス・ジンギバリスをトリガーとした炎症性遺伝子の発現を減衰させた。単球の遺伝子発現マイクロアレイ解析から、CDK9 のノックダウンは炎症反応に影響を与えるだけでなく、細胞死ネットワーク、特に P. gingivalis 感染後の受容体間相互作用プロテインキナーゼ 3 (RIPK3)-mixed lineage kinase domain-like (MLKL)-介在性ネクロプトーシスにも影響を与えることが明らかになった。CDK9の阻害により、MLKLとリン酸化されたMLKLの両方がダウンレギュレーションされ、ネクロプトーシスが有意に減少した。CDK9は、細胞の生存と死を制御する重要な分子であるカスパーゼ8と細胞性FLICE阻害タンパク質（cFLIP）を制御することで、古典的なRIPK1-RIPK3による壊死症だけでなく、代替的なTIRドメイン含有アダプター誘導性インターフェロン-β-RIPK3による壊死症にも影響を与えた。また、CDK9阻害は、皮下チャンバーモデルにおける急性感染過程における炎症性遺伝子の産生を抑制した。さらに、CDK9阻害は歯周微小環境におけるP. gingivalisによって誘導される歯周骨量の減少と炎症反応の減少に寄与した。以上のことから，CDK9阻害はRIPK3-MLKLを介したネクロプトーシスを制御することで，歯周環境における細菌感染の進行に影響を与える新たなメカニズムを提供したと考えられる．

Cyclin-dependent kinase 9 (CDK9), one crucial molecule in promoting the transition from transcription pausing to elongation, is a critical modulator of cell survival and death. However, the pathological function of CDK9 in bacterial inflammatory diseases has never been explored. CDK9 inhibition or knock-down attenuated Porphyromonas gingivalis-triggered inflammatory gene expression. Gene-expression microarray analysis of monocytes revealed that knock-down of CDK9 not only affected inflammatory responses, but also impacted cell death network, especially the receptor-interacting protein kinase 3 (RIPK3)-mixed lineage kinase domain-like (MLKL)-mediated necroptosis after P. gingivalis infection. Inhibition of CDK9 significantly decreased necroptosis with downregulation of both MLKL and phosphorylated MLKL. By regulating caspase-8 and cellular FLICE inhibitory protein (cFLIP), key molecules in regulating cell survival and death, CDK9 affected not only the classic RIPK1-RIPK3-mediated necroptosis, but also the alternate TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β-RIPK3-mediated necroptosis. CDK9 inhibition dampened pro-inflammatory gene production in the acute infection process in the subcutaneous chamber model in vivo. Moreover, CDK9 inhibition contributed to the decreased periodontal bone loss and inflammatory response induced by P. gingivalis in the periodontal micro-environment. In conclusion, by modulating the RIPK3-MLKL-mediated necroptosis, CDK9 inhibition provided a novel mechanism to impact the progress of bacterial infection in the periodontal milieu.