CCL20

Zuletzt aktualisiert am: 24.10.2017

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Synonym(e)

Beta Chemokine Exodus-1; B-lymphocyte surface antigen B1; Bp35; C-C motif chemokine ligand 20; chemokine (C-C motif) ligand 20; CKb4; Exodus; LARC; Leukocyte surface antigen Leu-16; Membrane-spanning 4-domains subfamily A member 1; MIP-3a; MIP3A; MIP-3-alpha; MS4A1; SCYA20; ST38

Definition

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.

Bei den CC-Chemokinen folgen die Cysteine direkt aufeinander (s. Abb.), bei den CXC-Chemokinen sind sie  (CC = Akronym für Cystein-Cystein) durch 1, bei den CXXXC-Chemokinen durch  3 andere Aminosäure getrennt. Herein we show that CCL15 is processed in human synovial fluid by matrix metalloproteinases (MMPs) and serine proteases. werden von einer Vielzahl von Immunzellen produziert und sezerniert. Sie vermitteln ihre Signale über Bindung an Chemokin-Rezeptoren via G-Proteine. Einige Chemokine wirken proinflammatorisch, andere wirken regulativ bei der Entstehung, der Homöostase und Proliferation von Geweben.

CCL20, auch als C-C motif chemokine ligand 20, oder „B-lymphocyte surface antigen B1“ bezeichnet ist ein kleines, humanes Zytokin das zu der CC Chemokinfamilie zugehörig ist. Das Chemokin wird von dem CCL20-Gen auf Chromosom 2 kodiert. 

Allgemeine Information

CCL20 bindet weitgehend exklusiv an den Chemokin-Rezeptor CCR6. Neuerdings konnte gezeigt werden, dass Beta-Defensine ebenfalls an CCR6-Rezeptoren binden können. CCL6 wirkt intensiv chemotaktisch auf Lymphozyten und dendritische Zellen und in geringerem Umfang auf neutrophile Granulozyten, nicht jedoch auf Monozyten.

CCL20 wird in zahlreichen Organen gebildet, so in peripheren Lymphozyten, in Lymphknoten, in Leber, Thymus, Testes, Prostata  und Darm.

Die Aktivierung des CCL20-Gens kann durch mikrobielle Faktoren wie Lipopolysaccharide (LPS) sowie durch inflammatorische Zytokine  wie TNF-alpha und Interferon gamma erfolgen. Interleukin-10 führt zu einer Hemmung der CCL20-Chemokin-Expression.  

CCL20 ist involviert in Homoöstase und bakterielle Abwehrsituationen (nachgewiesen bei Escherichia coli und Staphylokokkus aureus) des Schleimhaut-assoziierten lymphatischen Gewebes indem es Lymphozyten and dendritische Zellen an epitheliale Zellen attrahiert.

Krankheiten bei denen CCL20 eine pathogenetische Rolle spielt:

Beim Morbus Crohn ist die CCL20-Produktion in den Darmepithelien deutlich gesteigert. Hierbei aktiviert TNF-alpha die CCL20–Produktion in intestinalen epithelialen Zellen deutlich. Hingegen hemmt TGF-beta1 die CCL20-Produktion.

Pankreaskarzinom: CCL20 ist im Parenchym des Pankreaskarzinoms (C25.9) hochreguliert. Dies betrifft sowohl die Tumorepithelien wie auch „Tumor-assoziierte Makrophagen – TAMs). Angenommen wird eine Rolle des Chemokins bei Migration und Metastasenbildung des Tumors.  

Lungenkarzinom: Beim Nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom (NSCLC - C34.9) wird CCL20 über eine Interleukin-beta stimulierte Autosekretion hochreguliert wodurch Migration und Proliferation der Tumorzellen durch Aktivierung des ERK- und PI3K- Signalweges Inwieweit dies zu therapeutischen Konsequenzen führt, bleibt abzuwarten.

Kutanes T-Zell-Lymphom: Beim Kutanen T-Zell-Lymphom ist die CCL20/CCR6-Achse ebenfalls hochreguliert. Diese Überexpression scheint mit der Proliferationsfähigkeit des Lymphoms zu korrelieren.

CCL20 reguliert Motilität und Chemotaxis von Spermien durch Bindung an den CCR6-Rezeptor. 

Zigarettenrauchen: CCL20 ist wie noch einige weitere Chemokine bei Rauchern in der Lunge hochreguliert.   

Literatur
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  1. Ikeda S et al. (2016) Disruption of CCL20-CCR6 interaction inhibits metastasis of advanced cutaneous T-cell lymphoma. Oncotarget 7:13563-13574.
  2. Lee AY et al. (2015) The relationship between CCR6 and its binding partners: does the CCR6-CCL20 axis have to be extended? Cytokine 72:97-101.
  3. Liu B et al. (2016) Tumor-associated macrophage-derived CCL20 enhances the growth and metastasis of pancreatic cancer. Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai) 48:1067-1074.
  4. Marafini I et al. (2017) CCL20 Is Negatively Regulated by TGF-β1 in Intestinal Epithelial Cells and Reduced in Crohn's Disease Patients  With a Successful Response to Mongersen, a Smad7 Antisense Oligonucleotide. J Crohns Colitis 11:603-609. 
  5. Marafini I et al. (2016) CCL20 Is Negatively Regulated by TGF-β1 in Intestinal Epithelial Cells and Reduced in Crohn's Disease Patients  With a Successful Response to Mongersen, a Smad7 Antisense Oligonucleotide. J Crohns Colitis pii: jjw191. 
  6. Wang GZ et al. (2015) Tobacco smoke induces production of chemokine CCL20 to promote lung cancer. Cancer Lett 363:60-70. 
  7. Wang B et al. (2016)  Production of CCL20 from lung cancer cells induces the cell migration and proliferation through PI3K pathway. J Cell Mol Med 20:920-929. 

Verweisende Artikel (5)

Chemokine; CXCL3; Etanercept; Interleukin-10 ; Tofacitinib;
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