इंटरल्यूकिन 21

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इंटरल्यूकिन 21 (IL-21) एक प्रोटीन है जो मनुष्यों में IL21 जीन द्वारा एन्कोड किया जाता है।[1]

इंटरल्यूकिन-21 एक साइटोकाइन है जिसका प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाओं पर शक्तिशाली नियामक प्रभाव होता है, जिसमें नेचुरल किलर (NK) कोशिकाएं और साइटोटॉक्सिक टी कोशिकाएं शामिल हैं जो वायरल रूप से संक्रमित या कैंसरग्रस्त कोशिकाओं को नष्ट कर सकती हैं।[1] यह साइटोकाइन अपनी लक्षित कोशिकाओं में कोशिका विभाजन/प्रसार को प्रेरित करता है।

जीन

मानव IL-21 जीन लगभग 8.43kb का है, जो गुणसूत्र 4 पर स्थित है और IL-2 जीन से 180kb दूर है, और इसका mRNA उत्पाद 616 न्यूक्लियोटाइड लंबा है।[1]

ऊतक और कोशिका वितरण

IL-21 सक्रिय मानव CD4+ T कोशिकाओं में व्यक्त होता है, लेकिन अधिकांश अन्य ऊतकों में नहीं।[1] इसके अलावा, IL-21 की अभिव्यक्ति Th2 और Th17 उपसमूहों के T हेल्पर कोशिकाओं, और साथ ही T फॉलिक्युलर कोशिकाओं में अप-रेगुलेट होती है। वास्तव में, यह दिखाया गया था कि IL-21 का उपयोग परिधीय T फॉलिक्युलर हेल्पर कोशिकाओं की पहचान करने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, IL-21 NK T कोशिकाओं में व्यक्त होता है जो इन कोशिकाओं के कार्य को नियंत्रित करता है।

इंटरल्यूकिन-21 का उत्पादन हॉजकिन लिंफोमा (HL) कैंसर कोशिकाओं द्वारा भी किया जाता है (जो आश्चर्यजनक है क्योंकि माना जाता था कि IL-21 केवल T कोशिकाओं में ही उत्पन्न होता है)। यह अवलोकन क्लासिक हॉजकिन लिंफोमा के व्यवहार के एक बड़े हिस्से की व्याख्या कर सकता है, जिसमें कल्चर में HL कोशिकाओं के चारों ओर जमा अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं के समूह शामिल हैं। IL-21 को लक्षित करना एक संभावित उपचार या संभवतः HL के लिए एक परीक्षण हो सकता है।[2]

रिसेप्टर

IL-21 रिसेप्टर (IL-21R) T, B और NK कोशिकाओं की सतह पर व्यक्त होता है। IL-21r संरचना में अन्य प्रकार I साइटोकिन्स जैसे IL-2R[3] या IL-15 के रिसेप्टर्स के समान है और IL-21 को बांधने के लिए कॉमन गामा चेन (γc) के साथ डाइमराइजेशन की आवश्यकता होती है। जब IL-21 से बंधा होता है, तो IL-21 रिसेप्टर Jak/STAT मार्ग के माध्यम से कार्य करता है, Jak1 और Jak3 और एक STAT3 होमोडाइमर का उपयोग करके अपने लक्षित जीन को सक्रिय करता है।

नैदानिक प्रासंगिकता

एलर्जी में भूमिका

यह दिखाया गया है कि IL-21R नॉक-आउट चूहों में एंटीजन के संपर्क में आने के बाद सामान्य चूहों की तुलना में IgE का स्तर अधिक और IgG1 का स्तर कम होता है। चूहों में IL-21 इंजेक्ट करने के बाद IgE का स्तर कम हो गया। इसके एलर्जी प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने में IL-21 की भूमिका के लिए निहितार्थ हैं क्योंकि हाइपरसेंसिटिविटी टाइप 1 प्रतिक्रियाओं में IgE की भूमिका होती है।[4] IL-21 को एलर्जी प्रतिक्रियाओं को कम करने के लिए चिकित्सा के रूप में आजमाया गया है। यह राइनाइटिस (नाक मार्ग की सूजन) के लिए माउस मॉडल में IgE स्तर को कम करने के अलावा T कोशिकाओं द्वारा उत्पादित प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स को कम करने में सफल रहा। मूंगफली की एलर्जी वाले चूहों का उपयोग करने वाले एक अध्ययन से पता चला है कि IL-21 का प्रणालीगत उपचार एलर्जी प्रतिक्रिया को कम करने का एक प्रभावी साधन था। इसके स्थानीय और प्रणालीगत दोनों प्रकार की एलर्जी को नियंत्रित करने के लिए IL-21 के औषधीय विकास के लिए मजबूत निहितार्थ हैं।

कैंसर इम्यूनोथेरेपी में भूमिका

मानव T कोशिकाओं के विभेदन प्रोग्रामिंग को संशोधित करने में IL-21 की भूमिका पहली बार ली एट अल द्वारा रिपोर्ट की गई थी, जहां यह दिखाया गया था कि यह IL-2 उत्पादन क्षमता के साथ एक अद्वितीय CD28+ CD127hi CD45RO+ फेनोटाइप वाले सेंट्रल मेमोरी-टाइप CTL की आबादी को समृद्ध करता है। IL-21 की उपस्थिति में प्राइमिंग द्वारा उत्पन्न ट्यूमर-रिएक्टिव एंटीजन-विशिष्ट CTL एक स्थिर, 'हेल्पर-इंडिपेंडेंट' फेनोटाइप की ओर ले गए।[5] IL-21 को स्थायी ट्यूमर प्रतिरक्षा प्राप्त करने के लिए निरंतर और बढ़े हुए CD8+ सेल प्रतिक्रिया के माध्यम से एंटी-ट्यूमर प्रभाव रखने के लिए भी जाना जाता है।

IL-21 को मेटास्टेटिक मेलानोमा (MM) और रीनल सेल कार्सिनोमा (RCC) रोगियों में चरण 1 नैदानिक परीक्षणों के लिए अनुमोदित किया गया था। इसे साइड इफेक्ट के रूप में फ्लू जैसे लक्षणों के साथ प्रशासन के लिए सुरक्षित दिखाया गया था। खुराक-सीमित विषाक्तता में कम लिम्फोसाइट, न्यूट्रोफिल, और थ्रोम्बोसाइट गिनती के साथ-साथ हेपेटोटॉक्सिसिटी शामिल थी। सॉलिड ट्यूमर (RECIST) प्रतिक्रिया पैमाने में प्रतिक्रिया मूल्यांकन मानदंड के अनुसार, 47 MM रोगियों में से 2 और 19 RCC रोगियों में से 4 ने क्रमशः पूर्ण और आंशिक प्रतिक्रिया दिखाई। इसके अलावा, परिधीय NK कोशिकाओं और CD8+ T कोशिकाओं में परफोरिन, ग्रैनजाइम B, IFN-γ, और CXCR3 mRNA में वृद्धि हुई थी। इसने सुझाव दिया कि IL-21 CD8+ प्रभावक कार्यों को बढ़ाता है जिससे एंटी-ट्यूमर प्रतिक्रिया होती है। IL-21 चरण 2 नैदानिक परीक्षणों में आगे बढ़ा जहां इसे अकेले या सोराफिनिब और रिटुक्सिमैब जैसी दवाओं के साथ जोड़ा गया।[6]

वायरल संक्रमणों में भूमिका

IL-21 लगातार वायरल संक्रमणों के नियंत्रण में एक महत्वपूर्ण कारक हो सकता है। क्रोनिक LCMV (लिम्फोसाइटिक कोरियोमेनिनजाइटिस वायरस) से संक्रमित IL-21 (या IL-21R) नॉक-आउट चूहे सामान्य चूहों की तुलना में क्रोनिक संक्रमण पर काबू पाने में सक्षम नहीं थे। इसके अलावा, बिगड़ा हुआ IL-21 सिग्नलिंग वाले इन चूहों में LCMV-विशिष्ट CD8+ T कोशिकाओं की अधिक नाटकीय थकावट थी, जो यह सुझाव देता है कि CD4+ T कोशिकाओं द्वारा उत्पादित IL-21 निरंतर CD8+ T सेल प्रभावक गतिविधि के लिए और फिर, लगातार वायरल संक्रमण को हल करने के लिए प्रतिरक्षा बनाए रखने के लिए आवश्यक है।[7] इस प्रकार, IL-21 उस तंत्र में योगदान दे सकता है जिसके द्वारा CD4+ T हेल्पर कोशिकाएं वायरल संक्रमणों के प्रति प्रतिरक्षा प्रणाली की प्रतिक्रिया का समन्वय करती हैं।

HIV संक्रमित विषयों में, IL-21 को HIV-विशिष्ट साइटोटॉक्सिक T सेल प्रतिक्रियाओं[8] और NK सेल कार्यों में महत्वपूर्ण रूप से सुधार करने के लिए रिपोर्ट किया गया है। यह भी दिखाया गया है कि “HIV कंट्रोलर्स” (दुर्लभ व्यक्ति जो बिना उपचार के वायरस प्रतिकृति को नियंत्रित करके AIDS तक नहीं बढ़ते हैं) से HIV-विशिष्ट CD4 T कोशिकाएं प्रोग्रेसर्स की तुलना में काफी अधिक IL-21 उत्पन्न करने में सक्षम हैं। इसके अलावा, IL-21 उत्पादक वायरस विशिष्ट CD8 T कोशिकाएं भी HIV कंट्रोलर्स में अधिमानतः पाई गईं। ये डेटा और यह तथ्य कि IL-21 उत्तेजित CD8 या NK कोशिकाएं इन विट्रो में HIV वायरल प्रतिकृति को रोकने में सक्षम हैं, दिखाते हैं कि यह साइटोकाइन संभावित रूप से एंटी-HIV चिकित्सा के लिए उपयोगी हो सकता है।

दवा विकास

IL-21 के लिए एक एंटीबॉडी कई सूजन संबंधी स्थितियों के लिए विकास के अधीन है (Clinicaltrials.gov प्रविष्टियां)।

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 (November 2000). "Interleukin 21 and its receptor are involved in NK cell expansion and regulation of lymphocyte function". Nature. 408 (6808) 57–63. doi:10.1038/35040504.
  2. ↑ (October 2008). "Aberrant expression of the Th2 cytokine IL-21 in Hodgkin lymphoma cells regulates STAT3 signaling and attracts Treg cells via regulation of MIP-3alpha". Blood. 112 (8) 3339–47. doi:10.1182/blood-2008-01-134783.
  3. ↑ (October 2000). "Cloning of a type I cytokine receptor most related to the IL-2 receptor beta chain". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (21) 11439–44. doi:10.1073/pnas.200360997.
  4. ↑ (November 2002). A critical role for IL-21 in regulating immunoglobulin production. Science. 298 (5598) 1630–4. doi:10.1126/science.1077002.
  5. ↑ (August 2005). "IL-21 influences the frequency, phenotype, and affinity of the antigen-specific CD8 T cell response". Journal of Immunology. 175 (4) 2261–9. doi:10.4049/jimmunol.175.4.2261.
  6. ↑ (December 2009). "IL-21: roles in immunopathology and cancer therapy". Tissue Antigens. 74 (6) 467–79. doi:10.1111/j.1399-0039.2009.01382.x.
  7. ↑ (June 2009). "Immunology. A chronic need for IL-21". Science. 324 (5934) 1525–6. doi:10.1126/science.1176487.
  8. ↑ (May 2007). "Differential effects of IL-21 and IL-15 on perforin expression, lysosomal degranulation, and proliferation in CD8 T cells of patients with human immunodeficiency virus-1 (HIV)". Blood. 109 (9) 3873–80. doi:10.1182/blood-2006-09-045278.

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के “Interleukin 21” लेख का अनुवाद। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Interleukin_21 यह अनुवाद स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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