VEGFシグナルの遮断は、ヒト網膜色素上皮細胞におけるインターロイキン-8分泌MEK/ERK/1/2軸を増強する

Blocking VEGF signaling augments interleukin-8 secretion MEK/ERK/1/2 axis in human retinal pigment epithelial cells.

• Lin-Bin Zhou
• Ye-Qi Zhou
• Xin-Yu Zhang

抄録

AIM:

ヒト網膜色素上皮細胞（hRPE）から血管内皮増殖因子（VEGF）を除く新生血管性加齢黄斑変性（AMD）に関与する前駆性因子を同定し、その基礎となるメカニズムを検討する。

AIM: To identify proangiogenic factors engaged in neovascular age-related macular degeneration (AMD) except vascular endothelial growth factor (VEGF) from human retinal pigment epithelial (hRPE) cells and investigate the underlying mechanisms.

方法:

ARPE-19細胞中のVEGF受容体2（VEGFR2）は、siRNAトランスフェクションにより枯渇したか、アデノウイルス感染により過剰発現した。ARPE-19 細胞におけるインターロイキン-8 (IL-8) の mRNA およびタンパク質レベルを、それぞれ定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応および酵素結合免疫吸着法により測定した。AKT、p-AKT、MEK、p-MEK、ERK1/2、p-ERK1/2、JNK、p-JNK、p38およびp-p38のタンパク質レベルをウエスタンブロット法により検出した。ERK1/2のリン酸化を阻害するために選択的化学阻害剤LY3214996を用いた。細胞生存率はMTTアッセイで測定した。

METHODS: VEGF receptor 2 (VEGFR2) in ARPE-19 cells was depleted by siRNA transfection or overexpressed through adenovirus infection. The mRNA and the protein levels of interleukin-8 (IL-8) in ARPE-19 cells were measured by quantitative real-time polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbent assay respectively. The protein levels of AKT, p-AKT, MEK, p-MEK, ERK1/2, p-ERK1/2, JNK, p-JNK, p38 and p-p38 were detected by Western blotting. A selective chemical inhibitor, LY3214996, was employed to inhibit phosphorylation of ERK1/2. Cell viability was determined by MTT assay.

結果:

ARPE-19 細胞における VEGFR2 のノックダウンは、mRNA とタンパク質の両方のレベルで IL-8 産生を強力に増強した。VEGFR2をサイレンシングすると、MEKとERK1/2のリン酸化が増強されたが、AKT、JNK、p38のリン酸化には影響を与えなかった。また、ERK1/2のリン酸化をLY3214996で阻害することで、VEGFR2ノックダウンにより誘導されたIL-8のmRNAおよびタンパク質レベルでの発現量の変化を逆転させたが、細胞の生存率には影響を与えなかった。VEGFR2を過剰発現させると、IL-8の生成がmRNAとタンパク質レベルで有意に減少した。

RESULTS: Knockdown of VEGFR2 in ARPE-19 cells robustly augmented IL-8 production at both the mRNA and the protein levels. Silencing VEGFR2 substantially enhanced phosphorylation of MEK and ERK1/2 while exerted no effects on phosphorylation of AKT, JNK and p38. Inhibiting ERK1/2 phosphorylation by LY3214996 reversed changes in VEGFR2 knockdown-induced IL-8 upregulation at the mRNA and the protein levels with no effects on cell viability. VEGFR2 overexpression significantly reduced IL-8 generation at the mRNA and the protein levels.

結論:

VEGFシグナルの遮断はIL-8分泌MEK/ERK1/2軸を増大させ、VEGF経路の過剰活性化はhRPE細胞におけるIL-8産生を減少させる。hRPE 細胞における VEGF シグナル阻害後の IL-8 発現の異常は、血管新生 AMD における抗 VEGF 治療への応答性が不十分であることに起因している可能性があり、IL-8 は血管新生 AMD の代替治療ターゲットとなる可能性があります。

CONCLUSION: Blockade of VEGF signaling augments IL-8 secretion MEK/ERK1/2 axis and overactivation of VEGF pathway decreases IL-8 production in hRPE cells. Upregulated IL-8 expression after VEGF signaling inhibition in hRPE cells may be responsible for being incompletely responsive to anti-VEGF remedy in neovascular AMD, and IL-8 may serve as an alternative therapeutic target for neovascular AMD.

International Journal of Ophthalmology Press.