趋化因子、CC 基序、配体 20; CCL20

小诱导细胞因子亚科 A,成员 20; SCYA20
EXODUS 1
巨噬细胞炎症蛋白 3-α; MIP3A
LARC

HGNC 批准的基因符号:CCL20

细胞遗传学位置:2q36.3 基因组坐标(GRCh38):2:227,813,842-227,817,556(来自 NCBI)

▼ 说明

趋化因子是一组小(约 8-14 kD)、大多是基本的、结构相关的分子,它们通过与 7 次跨膜、G 蛋白偶联受体的相互作用来调节各种类型白细胞的细胞转移。趋化因子还在免疫系统的发育、稳态和功能中发挥重要作用,并且它们对中枢神经系统细胞以及参与血管生成或血管抑制的内皮细胞有影响。根据 4 个保守半胱氨酸残基中前 2 个的排列,趋化因子分为 2 个主要亚家族:CXC 和 CC; CXC 趋化因子中的 2 个半胱氨酸由单个氨基酸分隔,而 CC 趋化因子中的 2 个半胱氨酸相邻。根据 CXC 基序附近和 N 末端是否存在 glu-leu-arg 序列,CXC 趋化因子进一步细分为 ELR 和非 ELR 类型(Strieter 等人,1995 年总结;Zlotnik 和 Yoshie,2000 年) 。

▼ 克隆与表达

赫罗马斯等人(1997) 报道了一种新型人类趋化因子的克隆和表征,他们将其命名为“Exodus”;因为它的趋化特性。全长 cDNA 编码 95 个氨基酸的多肽,其中包括 22 个氨基酸的推定信号序列。这种新型趋化因子与 MIP-1-α(182283) 和 RANTES(187011) 具有大约 28% 的同源性,并具有一些相同的生物活性。 Exodus优先在淋巴细胞和单核细胞中表达,其表达受到肿瘤坏死因子(TNF;191160)和脂多糖等炎症介质的显着上调。在集落形成测定中,纯化的合成 Exodus 抑制骨髓祖细胞的增殖。出埃及还刺激外周血单核细胞的趋化性。序列同源性、表达和生物活性表明 Exodus 代表一种新型的、不同的 β-趋化因子。

罗西等人(1997) 鉴定了 Exodus 趋化因子,他们将其命名为 MIP-3-α,即“巨噬细胞炎症蛋白-3-α”。

纳尔逊等人(2001) 鉴定了 CCL20 的 2 个变体,它们是通过使用替代剪接受体位点衍生的。一种从骨髓性白血病细胞、T 淋巴细胞和脂多糖刺激的单核细胞 RNA 中分离出来的变体,在去除信号序列后含有 N 末端丙氨酸。第二种变体是从肝脏中分离出来的,包含与该丙氨酸相对应的 3 个碱基的框内缺失。缺失导致蛋白质短了 1 个氨基酸,并在成熟蛋白质中含有 N 末端丝氨酸。

▼ 基因功能

Homey 等人使用原位杂交和免疫组织化学(2000) 证明 MIP3A 或 CCL20 及其受体 CCR6(601835) 在银屑病中显着上调(参见 177900),并且表达 CCL20 的角质形成细胞与 CLA 阳性(参见 PSGL1; 600738)皮肤浸润 T 淋巴细胞共定位在病变的银屑病皮肤中。通过流式细胞术分析,他们表明正常和银屑病个体中循环的 CLA 阳性记忆 T 细胞表达高水平的表面 CCR6,其表达量比该 T 细胞亚群中的其他趋化因子受体高 100 至 1,000 倍。 CCL20 在银屑病患者中对 CLA 阳性 T 细胞具有趋化作用,其浓度低于正常供体淋巴细胞中的浓度。 ELISA 和 RT-PCR 分析显示,皮肤的多种细胞成分会响应多种促炎介质产生 CCL20,包括 TNF/IL1B(147720)、CD40LG(300386)、IFNG(147570) 和 IL17(603149)。

纳尔逊等人(2001) 测定了丙氨酸-CCL20 和丝氨酸-CCL20 剪接变体对几种人外周血白细胞的活性。这些趋化因子对中性粒细胞、单核细胞和初始 T 淋巴细胞的活性可忽略不计。然而,流感抗原加上 IL2(147680) 激活的 CD4+(186940) 和 CD8+(186910) T 淋巴细胞和脐带血来源的树突状细胞对两种形式的 CCL20 都有反应。两种形式都对活化 T 细胞的募集和细胞内钙动员产生剂量依赖性影响。

雷博尔迪等人(2009) 发现 Ccr6 缺陷小鼠对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE) 的诱导具有高度抵抗力,这是一种多发性硬化症模型(MS; 126200),但在转移少量 Ccr6 阳性 T 细胞后变得敏感。第一波产生 Il17(603149) 的辅助性 T 细胞(Th17 细胞)通过脉络丛中表达 Ccl20 的上皮细胞进入中枢神经系统(CNS),需要 Ccr6。 Ccr6 阳性 T 细胞触发了第二波 T 细胞的进入,这些 T 细胞通过穿过激活的实质血管大量迁移到 CNS 中。雷博尔迪等人(2009) 发现,经历初始脱髓鞘事件(MS 的首次临床发作)的患者脑脊液中 CCR6 阳性/CD25(IL2RA; 147730) 阴性/CD4 阳性炎症 T 细胞的频率显着高于外周血。 MS 患者在发炎组织、GFAP(137780) 阳性星形胶质细胞和脉络丛中表达高水平的 CCL20。雷博尔迪等人(2009) 提出 CCR6 和 CCL20 可能代表进化上保守的轴,调节 T 细胞进入和遗传到 CNS。

▼ 基因结构

纳尔逊等人(2001)确定CCL20基因含有4个外显子。启动子区域包含 TATA 框、TFIID(313650) 结合位点、重叠的 AP2(107580) 结合位点和 SV40 T 抗原结合位点。哈兰特等人(2001) 确定了一个假定的 CAAT 框和其他潜在的结合位点。通过几个标准,他们确定了一种对 TNF-α 刺激有反应的功能性 NF-kappa-B(164014) 元件。权等人(2003) 鉴定了一个调节基础基因和细胞因子诱导的基因激活并结合 ETS 核因子 ESE1(ELF3; 602191) 的位点。

▼ 测绘

通过体细胞杂交和辐射杂交分析,Hieshima 等人(1997) 将 CCL20(以前称为 SCYA20)基因对应到染色体 2q33-q37。通过 FISH,Nelson 等人(2001)将该基因定位到染色体 2q35-q36。