B細胞系列の分化に必要。multipotent progenitor cellからcommon lymphoid progenitorに分化したときにはIL-7受容体を発現しており、骨髄間質細胞から分泌されるIL-7によって増殖が維持される。けどマウスだけでヒトでは違うらしい？
IL-7が過剰発現すると自己免疫疾患になる。炎症性腸疾患 inflammatory bowel disease

産生細胞

非T細胞

機能

pre-B細胞とpre-T細胞の増殖

受容体

CD127, CD132(γc)

WordNet

the 9th letter of the Roman alphabet (同)i

PrepTutorEJDIC

『私は』私が
iodineの化学記号
Illinois

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/11/22 16:04:16」(JST)

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インターロイキン-7（英:Interleukin-7、IL-7）は生理活性物質の一つであり、1988年にB細胞の前駆細胞（pre-B細胞）の増殖を促進する造血性サイトカインとして発見された^[1]。IL-7は細胞膜上に存在するIL-7受容体（IL-7R）を介してその生理作用を発現する。1988年にはIL-7、1990年にはIL-7RのcDNAがそれぞれ単離されている。分子量は25kDaである。

遺伝子および分子構造

ヒトIL-7遺伝子は8q12-13に存在し^[2]、6つのエキソンと5つのイントロンを有する。ヒトとマウスのIL-7遺伝子の相同性は翻訳領域で81%、非翻訳領域で60-70%である。ヒトIL-7はマウスの細胞に対しても作用しうるが、マウスIL-7はヒトの細胞に対して活性を示さない。ヒトIL-7のcDNAは分子内に3つの糖鎖結合部位を有しており、177アミノ酸残基から成るペプチドをコードする。うちアミノ基末端側の25残基はペプチド（タンパク質）の輸送に関わるリーダー配列であるため^[3]、最終的に152残基のペプチドとなって分泌される。ヒトIL-7の一次構造は以下の通りである^[4]。

       1 mfhvsfryif glpplilvll pvassdcdie gkdgkqyesv lmvsidqlld smkeigsncl
      61 nnefnffkrh icdankegmf lfraarklrq flkmnstgdf dlhllkvseg ttillnctgq
     121 vkgrkpaalg eaqptkslee nkslkeqkkl ndlcflkrll qeiktcwnki lmgtkeh

受容体およびシグナル伝達

受容体の特徴

IL-7RはタイプIサイトカイン受容体であるα鎖（CD127）と共通γ鎖（γc鎖）のヘテロ二量体である。IL-7Rα鎖は主に胸腺細胞や樹状細胞、単球、成熟したT細胞などに発現している。また、未成熟なB細胞においても発現しているが、成熟したB細胞には見られない。γc鎖と共に細胞膜貫通型の糖タンパク質であり、ヒトIL-7Rα鎖は220残基程度の細胞外ドメインと25残基の膜貫通ドメインおよび195残基から成る細胞内ドメインを有する^[5]。また、サイトカインの一つであるTSLPはIL-7受容体のα鎖をIL-7と共有しており、IL-7α鎖とTSLP受容体とのヘテロ二量体を介して作用を示す。一方、γc鎖はIL-7の他にもIL-2、IL-4、IL-9、IL-15およびIL-21に対して親和性を有しており^[6]、リンパ球に広く発現が見られ、細胞がIL-7に対する反応性の有無はほぼIL-7Rα鎖の発現に依存している。

受容体とシグナル伝達分子

IL-7受容体とそのシグナル伝達に関与する分子。

IL-7受容体からのシグナル伝達には多くの非受容体型チロシンキナーゼが関与しており、JAK-STAT経路やPI3キナーゼ-Akt経路、Srcファミリーのチロシンキナーゼを活性化させる。IL-7Rα鎖およびγc鎖の細胞内ドメインにはシグナル伝達分子の結合部位が2つ存在している。一つは細胞膜近傍に位置する領域であり、Box1と呼ばれる。α鎖のBox1にはJAK1が、γc鎖にはJAK3がそれぞれ結合しており、いずれもキナーゼの一種である。もう一つの結合部位はチロシン残基であり、このアミノ酸残基はヒトとマウスの間で保存されている。チロシン残基はSTATなどのSH2ドメインを含むタンパク質の結合部位になるが、結合部位として機能するためにはJAKによってチロシン残基がリン酸化修飾を受ける必要がある。IL-7シグナルにおいては転写因子であるSTAT1、3および5が活性化されるが、IL-7Rα鎖のアミノ基側末端から449番目に位置するチロシン残基（Tyr449）の変異によりSTAT1およびSTAT3の活性は完全には失われないという報告^[7]があることより、IL-7のシグナル伝達には他の経路が存在する可能性が示唆される。

シグナル伝達経路

シグナル伝達は一般にタンパク質のリン酸化を伝えていくことにより行われる。シグナル伝達分子はリン酸化を受けることにより酵素活性を示すようになり、その下流に存在する分子をリン酸化することができる。受容体にIL-7が結合するとまずJAK1およびJAK3が活性化を受ける。これにより受容体のリン酸化（自己リン酸化と呼ぶ）が生じ、リン酸化されたチロシン残基に対してSTAT等のSH2ドメインを有する分子が結合し、JAKによるリン酸化を受ける。活性化したSTATは二量体を形成し、核内に存在するDNAに結合して遺伝子の転写活性化を引き起こす。これにより産生されるタンパク質の一つであるSOCSはJAKの活性化を抑制することによりサイトカインシグナルを制御する機能を持ち、負のフィードバック機構として働いている。

生理作用

IL-7は血球系細胞に限らず骨髄や胸腺、皮膚、肝臓など多くの組織の間質細胞によって産生され、細胞の生存、増殖および分化などの過程に関与している。IL-7遺伝子のノックアウトマウスはリンパ球減少症に陥り^[8]、IL-7Rα鎖のノックアウトマウスも類似した表現系を示すが、障害の程度がより重度であり^[9]、TSLPの機能までもが失われてしまうことが原因であると考えられる。また、IL-7は免疫グロブリンの多様性に関与するVDJ遺伝子の再編を促進する働きも有している。

出典

谷口克、宮坂昌之編『標準免疫学第2版』医学書院 2002年 ISBN 4260104527
宮園浩平、菅村和夫編『BioScience 用語ライブラリーサイトカイン･増殖因子』羊土社 1998年 ISBN 4897062616

参考文献

^ Namen AE, Lupton S, Hjerrild K, Wignall J, Mochizuki DY, Schmierer A, Mosley B, March CJ, Urdal D and Gillis S.(1988)"Stimulation of B-cell progenitors by cloned murine interleukin-7."Nature. 333,571-573. PMID 3259677
^ Sutherland GR, Baker E, Fernandez KE, Callen DF, Goodwin RG, Lupton S, Namen AE, Shannon MF and Vadas MA.(1999)"The gene for human interleukin 7 (IL7) is at 8q12-13."Hum.Genet. 82,371-372. PMID 2786840
^ Lupton SD, Gimpel S, Jerzy R, Brunton LL, Hjerrild KA, Cosman D and Goodwin RG.(1990)"Characterization of the human and murine IL-7 genes."J.Immunol. 144,3592-601. PMID 2329282
^ interleukin 7 precursor (Homo sapiens) (NCBI)
^ He YW and Malek TR.(1998)"The structure and function of gamma c-dependent cytokines and receptors:regulation of T lymphocyte development and homeostasis."Crit.Rev.Immunol. 18,503-524. PMID 9862091
^ Ozaki K and Leonard WJ.(2002)"Cytokine and cytokine receptor pleiotropy and redundancy."J.Biol.Chem. 277,29355-8. PMID 12072446
^ Jiang Q, Li WQ, Hofmeister RR, Young HA, Hodge DR, Keller JR, Khaled AR and Durum SK.(2004)"Distinct regions of the interleukin-7 receptor regulate different Bcl2 family members."Mol.Cell.Biol. 24,6501-13. PMID 15226449
^ von Freeden-Jeffry U, Vieira P, Lucian LA, McNeil T, Burdach SE and Murray R.(1995)"Lymphopenia in interleukin (IL)-7 gene-deleted mice identifies IL-7 as a nonredundant cytokine."J.Exp.Med. 181,1519-26. PMID 7699333
^ Peschon JJ, Morrissey PJ, Grabstein KH, Ramsdell FJ, Maraskovsky E, Gliniak BC, Park LS, Ziegler SF, Williams DE, Ware CB, Meyer JD, Davison BL.(1994)"Early lymphocyte expansion is severely impaired in interleukin 7 receptor-deficient mice."J.Exp.Med. 180,1955-60. PMID 7964471

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UpToDate Contents

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1. 重度複合型免疫不全（SCID）：特定の欠損 severe combined immunodeficiency scid specific defects
2. 高齢者における免疫機能 immune function in older adults
3. T-B-NK+ SCID：病因および遺伝学 t b nk scid pathogenesis and genetics
4. 骨転移の機序 mechanisms of bone metastases
5. 原発性免疫不全症の診断のためのフローサイトメトリー flow cytometry for the diagnosis of primary immunodeficiencies

English Journal

Interleukin-6, -7, -8 and -10 predict outcome in acute myocardial infarction complicated by cardiogenic shock.

Prondzinsky R, Unverzagt S, Lemm H, Wegener NA, Schlitt A, Heinroth KM, Dietz S, Buerke U, Kellner P, Loppnow H, Fiedler MG, Thiery J, Werdan K, Buerke M.SourceDepartment of Medicine III, Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, Halle/Saale, Germany, r.prondzinsky@klinikum-saalekreis.de.
Clinical research in cardiology : official journal of the German Cardiac Society.Clin Res Cardiol.2012 Jan 3. [Epub ahead of print]
BACKGROUND: The IABP-SHOCK-trial was a morbidity-based randomized controlled trial in patients with infarction-related cardiogenic shock (CS), which used the change of the quantified degree of multiorgan failure as determined by APACHE II score over a 4-day period as primary outcome measure. The pro
PMID 22212516

Biophysical characterization of glycosaminoglycan-IL-7 interactions using SPR.

Zhang F, Liang X, Pu D, George KI, Holland PJ, Walsh ST, Linhardt RJ.SourceDepartment of Chemical and Biological Engineering, Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY 12180, USA.
Biochimie.Biochimie.2012 Jan;94(1):242-9. Epub 2011 Nov 6.
Glycosaminoglycans (GAGs) interact with a number of cytokines and growth factors thereby playing an essential role in the regulation of many physiological processes. These interactions are important for both normal signal transduction and the regulation of the tissue distribution of cytokines/growth
PMID 22085638

Interleukin-7 up-regulates cyclin D1 via activator protein-1 to promote proliferation of cell in lung cancer.

Ming J, Jiang G, Zhang Q, Qiu X, Wang E.SourceDepartment of Pathology, First Affiliated Hospital and College of Basic Medical Sciences, China Medical University, No. 92 North Second Road, Heping District, Shenyang, 110001, People's Republic of China.
Cancer immunology, immunotherapy : CII.Cancer Immunol Immunother.2012 Jan;61(1):79-88. Epub 2011 Aug 17.
Interleukin-7 is a potent regulator of lymphocyte proliferation, but it inducing growth of solid tumors is few known. We study the relationship between Interleukin-7 and the regulator of the cell cycle, cyclin D1 and the mechanism of Interleukin-7 regulating cell growth in human lung cancer. We dete
PMID 21847632

Japanese Journal

IL7 The changing faces of vesicoureteral reflux : then and now

Carr Michael C.
日本泌尿器科學會雜誌 102(2), 70, 2011-03-20
NAID 110008611643

胸腺上皮細胞が産生するサイトカインとT細胞の分化 (特集胸腺におけるT細胞の分化とその機序)

生田宏一,原崇裕,谷一靖江
臨床免疫・アレルギー科 56(3), 219-224, 2011-09
NAID 40019017854

Low-dose Gamma-rays and Simulated Solar Particle Event Protons Modify Splenocyte Gene and Cytokine Expression Patterns

RIZVI Asma,PECAUT Michael J.,GRIDLEY Daila S.
Journal of Radiation Research 52(6), 701-711, 2011
… 0.05): Ccl11, Ccr5, Cd80, Inha, and Il9. … 0.05), but there was no difference in IL-2 and TNF-α. … Levels of secreted cytokines after anti-CD3 mAb activation were high for 5 (MIP-1α, GM-CSF, IFN-γ, TNF-α, IL-13) and low for 2 (IL-7, IL-9) in all irradiated groups. … Priming with LDR photons had a significant effect on IFN-γ and IL-17 compared to sSPE protons alone; …
NAID 130001163909

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「サイトカイン」

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cyto=cell kin(e)=small substance

ex. manikine

細胞が分泌する糖タンパク質で、生物活性(増殖・分化・タンパク産生誘導などを)を有するもの

英: cytokine, cytokines
関: サイトカイン受容体、インターロイキン、リンホカイン

生態情報伝達方式

傍分泌系、自己分泌系により情報を伝達する。局所ホルモンともいえる(ホルモンは血流を介して他臓器に働く)

産生細胞・機能による分類名

機能

機能	サブグループ	サイトカイン	標的	機能
炎症性サイトカイン	TNFファミリー	TNF-α	白血球、上皮細胞	活性化
	インターロイキン	IL-1	上皮細胞、リンパ球	活性化
		IL-6	種々の細胞	活性化
		IL-8	白血球	炎症部位遊走
T細胞の増殖・分化	インターロイキン	IL-2	T細胞	活性化。増殖
		IL-4	T細胞	増殖
		IL-4	Th2細胞	分化誘導
		IL-12	Th1細胞	分化誘導
	インターフェロン	IFN-γ	Th2細胞	分化抑制
B細胞の増殖・分化	インターロイキン	IL-2	B細胞	活性化
		IL-4	B細胞	活性化、増殖、分化
		IL-5	B細胞	活性化、増殖
		IL-6	B細胞	増殖、分化
		TGF-β	B細胞	分化(IgA分泌)
アレルギー調節サイトカイン	インターロイキン	IL-3	肥満細胞	増殖、分化促進
		IL-4	B細胞	IgEクラススイッチ促進
		IL-5	好酸球	増殖、分化促進
		IL-13	B細胞	IgEクラススイッチ促進
	インターフェロン	IFN-γ	B細胞	IgEクラススイッチ抑制
走化性サイトカイン(ケモカイン)	CCケモカイン	MIP-1	好中球	遊走
		MIP-2	好中球
		RANTES	単球
	CXCケモカイン	IL-8	好中球、リンパ球、好塩基球
	CXCケモカイン	SDF-1	好中球、リンパ球、好塩基球
造血系サイトカイン		SCF
	インターロイキン	IL-7
		erythropoietin
	コロニー刺激因子	GM-CSF
		G-CSF
		M-CSF