CXCL-12

CXCL-12 wird durch das gleichnamige Gen auf Chromosom 10 an Genlokus 10q11.21 kodiert.

CXCL-12 vermittelt über seinen Rezeptor CXCR-4, einen G-Protein gekoppelten Rezeptor, folgende Effekte:

• Adhäsion der Stammzellen in der Knochenmarksnische und damit ihr Verbleib in dieser. Dies ist wichtig für die Quieszenz und den Verbleib der Stammzellen in der Ruhephase G0.
• Homing: die gezielte Wanderung der Stammzellen entlang eines CXCL-12-Gradienten. Durch diesen Mechanismus gelangen im peripheren Blut zirkulierende Stammzellen zurück in die vaskuläre Knochenmarksnische. Auch bei der Differenzierung der Stammzellen während der Hämatopoese wird vermutlich der CXCL-12-Gradient genutzt, um die Stammzellen von der osteoblastischen in die vaskuläre Nische wandern zu lassen.
• Überleben und Proliferation der Progenitorzellen

Da die Interaktion von CXCL-12 und CXCR-4 essenziell für die Adhäsion ist, können CXCR-4-Antagonisten für die Mobilisation von Stammzellen ins periphere Blut genutzt werden. So könnten gezielt Stammzellen für eine Stammzelltransplantation gewonnen werden. Zurzeit (2024) werden verschiedene Antagonisten in tierexperimentellen Versuchen getestet.^[1]

Des Weiteren werden CXCL-12 und CXCL-4 in einigen Tumorarten überexprimiert und fördern die Progression sowie die durch Hypoxie vermittelte Zytostatikaresistenz. Dabei weisen insbesondere Tumorstammzellen wichtige Stammzelleigenschaften, wie die Fähigkeit zum Self-Renewal und Differenzierung, auf. Im Zusammenhang mit der Behandlung von Tumoren werden verschiedene CXCR-4-Antagonisten untersucht, da sie die Quieszenz der Tumorstammzellen und somit auch deren Zytostatikaresistenz blockieren.^[2]