CXCL-12

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 der Stammzellen, dem 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 CXCL-12/ CXCR-4-Interaktion essentiell für die Adhäsion ist, können CXCR4-Blocker für die Mobilisation von Stammzellen ins periphere Blut genutzt werden. Somit könnten Stammzellen für eine Stammzelltransplantation gewonnen werden.

Des weiteren wäre der CXCR-4-Blocker auch in der Tumorbehandlung interessant: In vielen Tumorarten konnten Tumorstammzellen identifiziert werden. Dies sind Krebszellen, die wichtige Stammzelleigenschaften besitzen (besonders die Fähigkeit zum self-renewal, der Selbsterneueruung und Differenzierung) und die dazu fähig sind, einen Tumor zu generieren. Auch diese Zellen befinden sich (im Fall einer Krebserkrankung) in der Knochenmarksnische. Somit vermittelt CXCL-12 die Adhäsion und damit die Quieszenz nicht nur bei normalen Stammzellen, sondern auch bei den Tumorstammzellen. Da die Fähigkeit zur Quieszenz zur Zytostatikaresistenz führt, könnte ein CXCR-4-Blocker einen wichtigen Fortschritt in der Überwindung der Zytostatikaresistenz bedeuten.