CCL20,也称为CC趋化因子配体20或巨噬细胞炎症蛋白3α(MIP-3α),是一种重要的趋化因子。CCL20属于CC趋化因子家族,该家族成员通过与其受体结合,在免疫细胞迁移、炎症反应和免疫调节中发挥关键作用。CCL20主要表达于上皮细胞、内皮细胞、巨噬细胞和树突状细胞等细胞类型,并具有趋化幼稚树突状细胞、效应或记忆CD4+ T淋巴细胞、B淋巴细胞等免疫细胞的功能。此外,CCL20及其受体CCR6被肿瘤细胞利用,促进肿瘤细胞迁移和转移,在肿瘤的发生和进展中发挥重要作用。
CCL20的转录调控机制尚不完全清楚,但其启动子区域包含转录起始位点、核因子(NF)-κB结合位点、CCAAT/增强子结合蛋白(CEBP)结合位点、激活蛋白-1(AP-1)结合位点和特异性蛋白1(Sp1)结合位点等。这些结合位点可能参与CCL20的转录激活和调节。CCL20的表达受多种转录因子的调控,包括NF-κB、CEBP、AP-1和Sp1等。此外,CCL20的表达还受到炎症因子和细胞因子的影响,如肿瘤坏死因子(TNF)-α、白介素(IL)-1β、IL-17A和干扰素(IFN)-γ等。
在多种疾病中,CCL20的表达和功能发生改变,并参与疾病的发生和进展。例如,CCL20在结肠炎相关结肠癌的发生发展中发挥重要作用。研究发现,结肠上皮细胞中SMAD4的沉默会增加上皮细胞中炎症基因的表达,包括趋化因子CCL20,并增加对结肠炎相关癌症的易感性[1]。SMAD4的缺失会导致CCL20的表达增加和CCR6+免疫细胞的趋化,从而增加对结肠癌的易感性。
CCL20在鱼类中也存在,并具有类似的功能。研究发现,鲑鱼(Oncorhynchus mykiss)中存在多个CCL20样趋化因子,这些趋化因子在进化过程中通过全基因组复制和局部基因复制产生。鲑鱼CCL20样趋化因子在黏膜组织中高度表达,并在发育和病原体刺激下上调表达。这些结果提示,鱼类CCL20样趋化因子在抗病毒/抗细菌防御和黏膜免疫中可能发挥重要作用[2]。
CCL20还与其他疾病相关。例如,在结直肠癌中,CCL20的表达与肿瘤微环境中的细菌群落组成和宿主免疫应答相关。研究发现,结直肠癌患者的肠道菌群与健康对照组存在差异,并且CCL20的表达与肿瘤微环境中的细菌群落组成和宿主免疫应答相关[3]。此外,CCL20在银屑病的发生发展中发挥重要作用。研究发现,CCL20通过招募CCR6+ Th17细胞进入病损皮肤,促进IL-17A的产生,从而在银屑病的发生发展中发挥重要作用[4]。
CCL20的转录调控机制和功能在多种疾病中发挥重要作用。CCL20的表达受多种转录因子的调控,并参与免疫细胞迁移、炎症反应和肿瘤发生等生物学过程。此外,CCL20在鱼类中也存在,并具有类似的功能。因此,CCL20的研究有助于深入理解趋化因子的生物学功能和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Hanna, David N, Smith, Paula Marincola, Novitskiy, Sergey V, Beauchamp, R Daniel, Means, Anna L. 2022. SMAD4 Suppresses Colitis-associated Carcinoma Through Inhibition of CCL20/CCR6-mediated Inflammation. In Gastroenterology, 163, 1334-1350.e14. doi:10.1053/j.gastro.2022.07.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35863523/
2. Liu, Fuguo, Wang, Tingyu, Hu, Yehfang, Secombes, Christopher J, Wang, Tiehui. 2019. Expansion of fish CCL20_like chemokines by genome and local gene duplication: Characterisation and expression analysis of 10 CCL20_like chemokines in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). In Developmental and comparative immunology, 103, 103502. doi:10.1016/j.dci.2019.103502. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31568810/
3. Flemer, Burkhardt, Lynch, Denise B, Brown, Jillian M R, Shanahan, Fergus, O'Toole, Paul W. 2016. Tumour-associated and non-tumour-associated microbiota in colorectal cancer. In Gut, 66, 633-643. doi:10.1136/gutjnl-2015-309595. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26992426/
4. Furue, Kazuhisa, Ito, Takamichi, Tsuji, Gaku, Nakahara, Takeshi, Furue, Masutaka. 2019. The CCL20 and CCR6 axis in psoriasis. In Scandinavian journal of immunology, 91, e12846. doi:10.1111/sji.12846. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31692008/