CXCL5

Chemokine, eine Untergruppe der Zytokine, sind kleine (Größe zwischen 8 und 10 kDa), chemotaktisch wirksame Proteine (Signalproteine). Sie sind bei allen Vertebraten, bei einigen Virusarten und Bakterien verbreitet. Beim Menschen sind derzeit etwa 50 Chemokine bekannt. Ein stark konserviertes Strukturmerkmal aller Chemokine ist eine fixe Gruppe von Cysteinresten, die über 1 oder 2 Disulfidbrücken stabilisiert wird.  Diese strukturelle Schlüsselstellung im Molekül ist für ihre fixe 3-dimensionale Struktur verantwortlich (s.u. Chemokine).

Bei den CC-Chemokinen folgen die Cysteine direkt aufeinander, bei den CXC-Chemokinen sind sie durch 1 (s. Abb.), bei den CXXXC-Chemokinen durch  3 andere Aminosäure getrennt. Chemokine werden von einer Vielzahl von Immunzellen produziert und sezerniert. Sie vermitteln ihre Signale mittels spezifischer Chemokin-Rezeptoren über G-Proteine.

Die Tatsache, dass Chemokine und ihre Rezeptoren nicht nur auf Entzündungszellen, sondern auch durch Epithelzellen, mesenchymale Zellen, neurogene Zellen, Endothelzellen, auch diverse Tumorzelllinien exprimiert werden, legt die Vermutung nahe, dass sie an zahlreichen regulativen Zellfunktionen partizipieren.

CXCL5, auch C-X-C motif chemokine 5 genannt ist ein kleines Oberflächenprotein aus der Gruppe der CXC-Chemokine, das an der Immunantwort beteiligt ist und weiterhin bei einer Reihe von malignen Tumoren exprimiert wird. CXCL5 ist zusammen mit anderen Chemokinen (CXCL1, CXCL2, CXCL3, CXCL7, CXCL8) Ligand für den Chemokin-Rezeptor CXCR2. CXCL5 wird von dem CXCL5-Gen kodiert das zusammen mit anderen CXC-Chemokinen auf dem Chromosom 4 lokalisiert ist.

CXCL5 wirkt in erster Linie chemotaktisch und aktivierend auf neutrophile Granulozyten v.a. während einer akuten Entzündungsphase.  Das Chemokin wird u.a. auch von eosinophilen Granulozyten exprimiert. Seine Expression kann von Interferon gamma supprimiert werden.

Auch in arteriosklerotische Plaques (chronisch inflammatorische Gewebereaktion) wird CXCL5 signifikant exprimiert.   

CXCL5 wird überexprimiert bei zahlreichen malignen Tumoren so bei kolorektalen Karzinomen, Blasenkarzinomen und nicht kleinzelligen Bronchialkarzinomen (NSCLC). Diese Überexpressionen gehen mit einer schlechten Prognose der Tumoren einher. Auch Osteosarkome zeigen eine signifikante Steigerung der CXCL5-Expression.   

Tierexperimentell konnte gezeigt werden, dass CXCL5 und CXCR2 bei neuropathischen Schmerzen nach Nervenverletzungen hochreguliert ist und offenbar in der Schmerzperzeption eine Rolle spielen.

So ist CXCL5 auch ein wesentlicher Mediator der Schmerzinduktion beim Sonnenbrand.

In menschlicher Haut konnte ein direkter Bezug zwischen UVB-Dosis und CXCL5-Konzentration hergestellt werden. Es zeigte sich in Zellkulturen , dass neben Immunzellen, Fibroblasten, nicht jedoch Keratinozyten, in der Lage sind das Chemokin CXCL5 zu produzieren.    

1. Dang H et al. (2017) CXCL5 Plays a Promoting Role in Osteosarcoma Cell Migration and Invasion in Autocrine- and Paracrine-Dependent Manners. Oncol Res 25:177-186. 
2. Han N et al. (2015) DACH1 inhibits lung adenocarcinoma invasion and tumor growth by repressing CXCL5  signaling.Oncotarget 6:5877-5888. 
3. Reichert O et al. (2015) UV radiation induces CXCL5 expression in human skin.  Exp Dermatol 24:309-312.
4. Xu W et al. (2016) Spinal CXCL5 contributes to nerve injury-induced neuropathic pain via modulating GSK-3β phosphorylation and activity in rats. Neurosci Lett 634:52-59.
5. Zhao J et al. (2017) Tumor-derived CXCL5 promotes human colorectal cancer metastasis through activation of the ERK/Elk-1/Snail and AKT/GSK3β/β-catenin pathways. Mol Cancer 16:70. 
6. Zhu X et al. (2016)  CXCL5 is a potential diagnostic and prognostic marker for bladder cancer patients. Tumour Biol 37:4569-4577.