ÖSSZEFOGLALÓ KÖZLEMÉNYEK Egy újonnan felfedezett molekulacsalád A kemokinek Kőhidai László, Dérfalvy Beáta

LAM 2000;10 (9): 666-678.

Érkezett: 1999. december 17.
Elfogadva: 2000. július 3. 

A kemokinek családjába tartozó molekulacsoportok kutatása az utóbbi évtized orvosbiológiai vizsgálatainak számos területén hozott új eredményeket. Megismerésük és egymásra hatásuk bonyolult hálózatának vizsgálata sok esetben játszott szerepet eddig nehezen modellezhető kórtani, immunológiai folyamatok értelmezésében. Segítségükkel a patogének elleni védelem egészéről, a gyulladás egyes részfolyamatairól vagy az angiogenezis mechanizmusáról is merőben új kép rajzolódik ki. Napról napra nő azoknak a humán klinikai adatoknak a száma, amelyek jelzik, hogy e molekulák nem csupán az elméleti és kísérletes biológia által feltett kérdések megválaszolásában segítenek majd az elkövetkező időben, hanem a diagnosztikában és a terápiában is.

kemokin,  kemokinreceptor, IL-8, MIP, gyulladás, kemokinterápia

A tudomány több mint másfél évszázada ismeri a kemotaxist, a szervezet egyes sejtcsoportjainak extracellularis szignálmolekulák koncentrációgradiense által irányított migrációját. Az egyes kemotaktikus aktivitást mutató sejteknek éppúgy fontos szerep jut az egészséges szervezet számos folyamatában (mint például a megtermékenyítés, az angiogenezis vagy a gazdaszervezet patogének elleni védelme során), mint allergiás vagy autoimmun megbetegedésekben, életfontos érszakaszok ischaemiás-reperfúziós károsodásakor, illetve egyes tumorok metasztázisképzése során.

A fenti élettani és patofiziológiai folyamatokban betöltött fontos szerepe ellenére a kemotaxis és kapcsolt folyamatainak kutatása az elmúlt évtizedekben a biomedicinális kutatás biokémiai jellegének fokozatos erősödésével némileg háttérbe szorult; sok esetben csupán egy nehezen mérhető és néha nehezen is értelmezhető, "korszerűtlen" sejtélettani jelenség mérését látta benne az alapkutatással és a klinikummal foglalkozók népes tábora. Ehhez nagyban hozzájárult az, hogy a folyamat alapvető jellegének és klinikai jelentőségének felismerését követően a felvetődő új problémák megoldása során e kutatási terület sem az immunológia, sem a molekuláris genetika lehetőségeit nem alkalmazta olyan sikerrel, mint azt egyéb területeken tették. E megközelítési módok és technikák azonban napjainkra nem csupán a kutatás, de egyre inkább a diagnosztika eszköztárának is fontos részévé váltak.

Szerencsére minderről ma már múlt időben beszélhetünk. A kemotaxis kutatása az elmúlt évektől kezdve reneszánszát éli. A népszerűség egyik fő oka az, hogy leírták a citokinek egy új családját, a kemokineket (kemotaxis indukálására képes citokinek). Egy olyan molekulacsalád karakterizálása folyik egyre több laboratóriumban, amelynek tagjai abban különböznek az eddig megismert klasszikus kemotaktikus faktoroktól (mint például a C3a, C5a vagy a bakteriális eredetű formil-Met-Leu-Phe tripeptid), hogy specifikusak, hatásukat rendszerint parakrin módon egy-egy jól körülírt leukocyta-szubpopulációra fejtik ki (1). A közvetlen autokrin kemotaktikus hatásaikat, valamint közvetett hatásaikat tisztázó kutatások már számos, eddig nem vagy csak részben ismert szöveti folyamat jobb megismerésében segítettek. Fentiek mellett egyes kemokinreceptorok HIV-internalizációban betöltött szerepének felismerése is hozzájárult ahhoz, hogy 1995 óta több mint kétezer publikációban referáltak a kemokinek hatásmechanizmusát vizsgáló, viszonylag új kutatási terület eredményeiről.

Jelen cikkünkben e klinikailag is igen fontos molekulacsalád bemutatását tűztük ki célul. Röviden áttekintjük azon kórképeket is, amelyeknél döntő kóroki szerepet játszik egyes sejtcsoportok kemokinek indukálta migrációs aktivitásának megváltozása.
 

Szerkezet, csoportosítás

A napjainkig megismert több mint 40 humán kemokin szerkezetének vizsgálata arra utal, hogy a 8-10 kDa-os, körülbelül 70-80 aminosavból álló, döntően heparinkötő polipeptidek szerkezeti homológiáik alapján négy nagyobb csoportba sorolhatók (2).

A molekulaszerkezetek NMR- és krisztallográfiás vizsgálatainak köszönhetően ismerjük a kemokinekre jellemző általános szerkezetet: egy aminoterminális hurkot egy rövid helicalis csavarulat, majd három, antiparallel béta-lemez követ, amelyeket az úgynevezett 30s- és 40s-hurkok kötnek össze; végül a molekula karboxiterminális részét négy csavarulatot tevő alfa-helix zárja (3) (1. ábra).
 

1. ábra. Egy kemokinmolekula szerkezete

2. ábra. A kemokinek csoportosításának szerkezeti alapja

A molekulák nagy része jellemzően négy ciszteint tartalmaz, ezek diszulfidhidakat alkotva stabilizálják a fent leírt szerkezetet; jelenlétük a molekulára jellemző hatás kialakításához szükséges (4) (2. ábra). A csoportosítás alapját is a molekula aminoterminális végén található két cisztein képezi: a kemokinek egyik csoportjában egy beékelődő aminosav foglal közöttük helyet (CXC- vagy alfa-kemokinek), a másik nagy csoportban pedig a ciszteinek közvetlenül egymás mellett helyezkednek el (CC- vagy béta-kemokinek). Fentiek mellett két kisebb csoportot is megkülönböztetünk. Egyikük az úgynevezett C- vagy gamma-kemokin: itt csupán egy aminoterminális cisztein található (5). A másik csoportba az úgynevezett CX₃C-kemokinek tartoznak, ezekben a két aminoterminális ciszteint elválasztó aminosavak száma háromra nő; ennél lényegesebb különbség, hogy a karboxiterminális vég meghosszabbodik egy 241 aminosav hosszúságú, mucinkarakterű résszel, és ebben a karboxiterminális véghez közel egy 18 aminosav hosszúságú hidrofób szekvencia található. Utóbbi, a kemokinek esetében egyedi membránkihorgonyzó komponens, felveti annak a lehetőségét, hogy az e csoportba tartozó kemokinek nem csupán (vagy talán jellemzően nem) oldott formában fejtik ki hatásukat, hanem membránhoz kötötten (6).

A kemokinek (például IL-8) kristályszerkezeti elemzései arra utalnak, hogy e molekulák, bár monomer formában is hatásosak, de a molekulák első antiparallel futó béta-lemezei között kialakuló, döntően hidrofób egymásra hatások révén dimereket képeznek, sőt egyes esetekben elektrosztatikus hatásokra nagyobb elemszámú multimerek képződését is megfigyelték (például MIP-1a). Ezek a szerkezetek a biológiai hatékonyság szempontjából is előnyösnek tűnnek, mivel az így kialakuló dimerekben a két karboxiterminális alfa-helicalis lánc ideális kapcsolódást tesz lehetővé a receptorokhoz (7). Az alfa-helicalis láncok fontos szerepét az is alátámasztja, hogy a szintetikus, karboxiterminális alfa-helix nélküli IL-8 kötésének vizsgálatakor annak 1/70 arányú csökkenését tapasztalták (8). Utóbbi esetben természetesen felvetődik, hogy e molekulaszakasz nem csupán a direkt receptorkötésben tölt be szerepet, de az egész molekula negyedleges szerkezetét befolyásoló hatása is elképzelhető.
 

Genetika

A szerkezeti szempontból jellemzett molekulacsoportok homológiájára utal, hogy az emberi genomot vizsgálva a csoportok tagjai között mintegy 20-50%-os homológia fedezhető fel. Ezt a szerkezeti rokonságot támasztják alá azok az adatok, amelyek szerint az összes kemokin egy három exonból és két intronból álló génkomplexből vezethető le, s a két nagyobb alcsoport (CXC és CC) kialakulásának hátterében egyszerű duplikációs mechanizmusok állhatnak. Az egy-egy csoportba sorolt kemokinek génjei is igen közel helyezkednek el, így a CXC-csoport génjei mind a 4-es kromoszómán, a CC-csoport génkomplexei mind a 17-es kromoszómán találhatók, 20-50%, illetve 28-45%-os homológiát mutatva (9). A C-kemokin génje az emberi 1-es kromoszómán, a CX₃C-kemokineké a 16-os kromoszómán található. A kérdés genetikai megközelítése már ma előrevetíti egy esetleges újabb kemokincsalád létének lehetőségét, mivel létezik olyan kemokin is (SDF-1), amelynek génjét a fentiektől eltérően, a 10-es kromoszómán találjuk (10).

A két nagy kemokincsalád szintézisének transzkripciós szintű szabályozásában is mutatkozik némi eltérés. A CXC-kemokinek fő képviselőjének tekinthető IL-8 esetében több általános transzkripciós faktorról sikerült kimutatni azt, hogy e kemokin mRNS-ének transzkripcióját is szabályozzák. Hatásuk azonban gyakran függ a termelősejt szöveti hovatartozásától és az indukáló ágenstől is: például vírus (RSV) indukálta IL-8-termelés esetén csupán az NF-kappaB hatása mérhető, ám az igen gyorsan kialakul, és körülbelül 70 percig áll fenn. Más vizsgálatok a TNF-alfa, illetve az IL-1 szerepét bizonyították GRO-peptideknek NF-kappaB-n keresztül megvalósuló transzkripciós szabályozásában (11).
 

Termelődés

A kemokinek termelése a szervezet számos sejtjében folyik; közülük egyesek, mint például a macrophag-, monocyta- vagy endothelsejtek, egyaránt képesek CXC- és CC-kemokinek szintézisére is. Az immunrendszerhez tartozó szinte minden sejt képes valamelyik kemokin előállítására, így monocyták, alveolaris macrophagok, neutrophil és eosinophil granulocyták, hízósejtek, thrombocyták, T-lymphocyták, NK-sejtek is termelik azokat, de keratinocyták, mesangialis sejtek, ependymalis, endothelialis és mesothelialis sejtek, valamint májsejtek, fibroblastok és simaizomsejtek esetében is leírták egyes kemokinek felszabadulását (12). A szintézis terén megmutatkozó magas fokú redundancia ellenére (például IL-8 termelésére a szervezet majdnem minden eddig vizsgált sejtje képesnek bizonyult) az egyes alcsoportok jellemző termelősejtjeit az 1. táblázat foglalja össze.
 

1. táblázat. A kemokinek termelődésének sejtspecificitása

A sejt aktivációját követően a kemokinek mennyisége igen gyorsan felszaporodik. Ezt a kemokin-polipeptidek szintéziséért felelős mRNS-ek mennyiségének ugrásszerű emelkedése is jelzi, amely egyes esetekben a sejt teljes RNS-mennyiségének egy százalékát is elérheti (12). Ellentétben azonban sok extracellularisan ható endokrin szignálmolekulával (az egy RANTES kivételével), a fentiekben felsorolt sejtekre nem jellemző a kemokineknek a szintézist követő, átmeneti tárolása. Maga a szintetizált peptid a szekréciót követően gyakran inaktív, és az N-terminális rész proteolízisét követően válik csak biológiailag is hatásos kemokinné. E mechanizmus lehetőséget ad az aktivitás lokális szabályozására, amelyre jó példa egy thrombocyta eredetű peptid (PBP, platelet basic protein): ezt monocyta eredetű proteázok alakítják át a neutrophilekre ható NAP-2-vé.

A szekréció indukálásában egyező és eltérő vonások is felfedezhetők a CXC- és a CC-kemokincsaládoknál. Míg az úgynevezett proinflammatorikus citokinek (IL-1, IL-2, TNF-a, valamint g-interferon és leukotrién-B4) általános induktoroknak tűnnek, az IL-4, IL-10, GM-CSF, PDGF és egyes növényi mitogének szelektív CC-, azaz MCP- (monocyte chemotactic protein) induktorok. További, a termelés, illetve szekréció klinikai szempontból fontos általános induktorai a bakteriális (E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis) eredetű anyagok, például endotoxinok és egyes vírusok (RSV) is (2). A kemokintermelés felfüggesztésében szintén citokinek (IL-4, IL-10, IL-13), a transzformációs növekedési faktor (TGF-béta), valamint egyes glükokortikoszteroidok játszanak szerepet, más-más kemokin felszabadulását eredményezve.
 

Célsejtek
 
 

2. táblázat. CXC-kemokinek célsejtjei és ezek hatása az egyes sejtekre

3. táblázat. CC-kemokinek célsejtjei és hatásaik az egyes sejtekre

Mint a 2. és 3. táblázatokból látható, nem csupán a kemokintermelés, hanem a kemokinek célsejt-specificitása terén is magas fokú a redundancia. Ennek számos lehetséges oka közül az egyik éppen e molekulák feltételezett hatásainak sokféleségében rejlik, hiszen nevük ellenére a kemokinek nem csupán magának a kemotaxisnak a kiváltására képes molekulák, hanem több, a sejtek célzott migrációjának alapját képező folyamat induktorai is. Ebben a részben a legáltalánosabb tulajdonság, a kemotaxis kiváltása szempontjából tárgyaljuk az egyes kemokineket és célsejtjeiket.

Egy-egy kemokin számos célsejtre képes hatni, kialakítva ezáltal egy (ma még csak részleteiben ismert) termelősejt-kemokin-célsejt hálózatot, amelynek plaszticitása adja az immunrendszer egyik fő jellemvonását: a dinamikus, szinte percek alatt áthangolódni képes jelleget. Fentiek ellenére mindig megtalálhatók az egyes alcsoportokra kitüntetetten nagyobb arányban vagy érzékenységgel reagáló célsejtek.

A CXC-kemokinek esetében ilyenek a neutrophil granulocyták, illetve egyes lymphocytacsoportok. E célsejt-specificitás a kemokin szerkezete által jól meghatározott, s csupán azok a polipeptidek képesek a neutrophil granulocyták migrációját kiváltani, amelyeknél a kemokin aminoterminális ciszteinje előtt egy glutaminsav-leucin-arginin- (ELR-) szekvencia található (például: IL-8, GCP-2, GRO-peptidek, ENA-78, NAP-2, LIX) (13).

A CC-kemokinek jellemzően a monocyták, eosinophilek, basophilek és lymphocyták aktiválásában vesznek részt, bár egyes molekulák, például a MIP-1alfa a proinflammatorikus sejtek zömére (neutrophilek, CD8⁺-szuppresszor és citotoxikus T-sejtek, valamint B-sejtek) is hat (14). E kemokinek között elkülönítünk egy jelentős (65%-os) szerkezeti homológiát mutató alcsoportot (MCP-k, MIP-ek és eotaxin); ennek tagjai monocyták és eosinophilek indukálására képesek. A CC-kemokinek biológiai aktivitásáért, illetve célsejt-specificitásáért is az aminoterminális régió tűnik felelősnek. Az MCP-1 esetében egyetlen aminosav hozzáadásával a biológiai aktivitás körülbelül 1/100-1/1000-re csökken, s egyetlen aminosav deletiója egy CC-kemokin basophil specificitását eosinophilre változtathatja. A C-kemokinként jellemzett limfotaktin, mint neve is mutatja, szelektíven a lymphocyták indukálására képes. Végül a család legújabban felfedezett CX₃C-tagjai (például fraktalkin) szerkezeti sajátosságaiknál fogva két úton is hathatnak:

• mint membránhoz kötött molekulák, az endothel felszínén T-sejtek és monocyták adhaesióját segíthetik elő; ennek a folyamatnak az indukálásában az IL-8 is szerepet játszik;
• a többi kemokinhez hasonlóan, szolúbilis faktorként T-sejtek, monocyták és neutrophil granulocyták migrációját is befolyásolhatják (6).

Kemokinreceptorok - jelátvitel

A kutatók már a kemokinkutatás kezdeti szakaszán feltételezték, hogy a kemokincsoportok között megfigyelhető, néhol jelentős szerkezeti eltérések, illetve a célsejtek sokfélesége következtében az egyes kemokinek eltérő receptorokon át fejtik ki hatásukat a különböző szövetekben, sejtekben. E receptorok általános jellemzője, hogy a sejtmembránban elhelyezkedő, hét transzmembrán doménből álló, úgynevezett szerpentinreceptorok csoportjába tartoznak (15) (3. ábra).
 

3. ábra. A kemokinreceptor jellegzetes elhelyezkedése a sejtmembránban (C: diszulfidhíd képzésére képes ciszteinek)

Az extracellularisan elhelyezkedő aminoterminális lánc felelős a ligandkötés specificitásáért, ennek további stabilizálója a 6. és 7. transzmembrán domént összekötő extracellularis hurok. Mivel a kemokinek által közvetített egyik legjellemzőbb folyamat a leukocyták érpályán belüli adhaesiója, majd az ezt követő extravasatió, már itt rá kell világítanunk az endothel-kemokin-leukocyta kölcsönhatás sajátosságára. Az endothelfelszínek jellemző komponensei egyes glükóz-aminoglikánok (GAG), például a heparánszulfát-proteoglikán. Ezek a kemokinmolekulák karboxiterminális részén elhelyezkedő heparinkötő doménjeivel alakítanak ki kapcsolatot, míg ugyanezen kemokin aminoterminális szakasza a leukocyta kemokinreceptorához kötődik, biztosítva ezzel, hogy  a leukocytaadhaesio és -aktiváció megfelelő felszínen menjen végbe (16). (A GAG-ok jelenléte az egyes sejtek felszínén különösen fontos, mivel az endothelfelszíneken viszonylag hosszú időn át fennmaradó koncentrációgradiens létrehozására képesek, s a kemokinek kötését követően alkalmasak az intravasalis "kemokinprezentációra", amely a leukocyta-diapedesis igen fontos, korai lépése.)

E sejtfelszíni jelenségeket követően a kemokinreceptorok jelátvitele jellemzően G-protein-kapcsolt folyamat, amelyben a receptor intracellularis oldalán az 5. és a 6. transzmembrán domént összekötő hurok, mint a G_alfa-alegységhez kapcsoló rész szerepel, míg a molekula karboxiterminális szakaszán foszforilációra alkalmas elemek találhatók. (Megjegyzendő, hogy a legújabb kutatások eredményei szerint alsóbbrendűeknél olyan cAMP-függő, G-protein-mediált kemotaxisreceptor található, amelynek szignalizációja nem igényli a receptor foszforilációját.)

A kemokinek szignáltranszdukciója a receptorhoz kötődésük után két fő úton haladhat: egyrészt a tirozinkináz aktiválásán keresztül egy ras-raf-MAP-kináz úton, PKC-tól függetlenül, másrészt foszfolipáz C (PLC)-PKC-MAP-kináz úton is hathatnak. A vázolt szignalizációs folyamatok eredményeként a cytoskeleton aktinja polimerizálódik, amely a sejt elmozdulásának elengedhetetlen előfeltétele. E folyamat létrejöttében döntően két hatás játszik szerepet, az IP₃ indukálta intracellularis Ca²⁺-koncentráció emelkedése, valamint a DAG indukálta PKC aktiválódása. Emellett a kemokinreceptor indukciójával olyan más, a mozgás kivitelezésében fontos folyamatok is aktiválódnak, mint a sejtadhaesio, a cytoskeletalis elemek átrendeződése (amely a folyamatos sejtmozgás alapfeltételét jelenti), valamint egyéb differenciálódási folyamatok (4. ábra) (15).
 

4. ábra. A kemokinreceptor indukcióját követő intracellularis szignalizációs folyamatok és az azok által kiváltott sejtélettani válaszreakciók  Rac, Ras, Rho, Raf: GTP-kötő fehérjék, amelyek a sejtmembrán és a sejtmag közötti szignalizációs kapcsolat megteremtésében vesznek részt; PLC: foszfolipáz; PKC: proteinkináz C

4. táblázat. A kemokinreceptorok osztályozása és sejtspecificitásuk

Bár a fenti szignalizációs utakra mind a CXC-, mind a CC-család tagjainál találunk példát, a receptorok - szerkezetük, illetve affinitásuk alapján - két nagy csoportra bonthatók: a CXC-alcsoport tagjait kötő, CXCR-rel jelölt négy, és a CC-kemokineket kötő, CCR-rel jelölt nyolc receptorra (4. táblázat). Ezek száma szinte napról napra nő. Mind a két nagy kemokincsalád esetében találhatók olyan tagok, amelyek nem csupán egy receptoron keresztül képesek hatni. A CXC-receptorok esetében ilyenek a CXCR1 és CXCR2: az IL-8 mindkét receptorhoz tud kötődni. Azonban míg az R1-es típus döntően az IL-8-at köti nagy affinitással (2 nM), az R2-es típus az IL-8 mellett a GRO-alfa, ENA-78 és a NAP-2 hasonló affinitású kötésére is képes (7). A CC-receptorok még bonyolultabb ligandkötési keresztreakcióit az 5. és 6. ábrák  szemléltetik (17).
 

5.  ábra. CC-kemokinreceptorok ligandspecificitásában megfigyelt átfedések monocytákon

6.  ábra. CC-kemokinreceptorok ligandspecificitásában megfigyelt átfedések basophileken és eosinophileken

Itt kell szólnunk a vörösvérsejtek felszínén található kemokinreceptorokról. Immunológiai és biokémiai vizsgálatok kiderítették, hogy ezek megegyeznek a már az 1950-es években leírt Duffy-vércsoportantigénnel, amelyet a Plasmodium vivax parazita is felhasznál a vörösvértestekbe jutása során. Noha szerkezetileg a Duffy-antigén-receptor (DARC) is a hét transzmembrándomént tartalmazó receptorok csoportjába tartozik, viszonylag alacsony homológiát mutat a már tárgyalt többi kemokinreceptorral. Számos vizsgálat utal arra, hogy ebben az esetben például G-proteinek nem kapcsolódnak a receptorhoz, tehát egy speciális, "nem szignálátadó" képletről van szó. A DARC kemokinkötésért felelős, extracellularisan elhelyezkedő aminoterminális része nagyon gazdag savas aminosavakban, ennek köszönhetően igen alkalmas a bázikus karakterű kemokinek kötésére. Ennek is köszönhető, hogy a DARC mind a CXC- (IL-8, GRO, NAP-2, ENA-78), mind a CC- (MIP-1, MIP-3, RANTES) kemokinek kötésére egyaránt képes. A DARC jelenlétét a vörösvértest mellett a szervezet számos szervében (vese, lép, tüdő, hasnyálmirigy, csecsemőmirigy, szív), azok postcapillaris endotheljének a felszínén sikerült már kimutatni; általánosan elfogadott, hogy a már említett kemokinprezentációban játszhat szerepet (18).

A CX₃C kemokinek fő képviselőjének, a fraktalkinnak a vizsgálatai azt jelzik, hogy e molekula egy, a klasszikus kemokinreceptorokhoz hasonló és G-proteinhez kapcsolt képleten keresztül fejti ki a hatását, amelyet azonban önálló receptornak tekintünk; erre utal a CX₃CR jelölés is. (A C-kemokinek egyedüli képviselőjének, a limfotaktin receptorának jellemzése még várat magára.)

A fent említett klasszikus kemokinreceptorok mellett mind több vírusról tudunk, amelyek a kemokineket nagy affinitással kötő molekulák szintézisét kódolják. Ennek hátterében génkészletük feldúsulása állhat (ami egyes emlősgénekkel való korábbi fertőzés során következhetett be). E virális kemokinreceptorok közé tartozik a Cytomegalovirus US28-a; ennek MIP-1alfa-, RANTES- és MCP-1-kötése felülmúlja a nem fertőzött sejtek kötési értékeit. A CXC-ligandok kötésére képes ECRF3-at a Herpesvirus saimiri kódolja, s ez IL-8, GRO-alfa vagy NAP-2 kötésére képes (19).

Fentiekből is láthatjuk, hogy a kemokinreceptorokon keresztül megvalósuló jelátvitelt, bár a klasszikus szignalizációs utak elemeit használja fel, teljes egészében még egyetlen kemokin esetében sem ismerjük. E folyamatsorok receptortól az efferens mechanizmusig nyúló sorrendiségét nem tárták még fel olyan részletességgel, mint az például a bakteriális kemotaxis esetében elmondható.
 

A kemokinek fő funkciói

Mint látható, már az eddig megismert kemokinek is, mintegy hálózatot alkotva, indirekt és direkt hatások lépcsőzetes és sok helyütt egymásba fonódó láncolatán keresztül fejtik ki hatásukat; ez az emberi szervezet számára fontos folyamatokban irányító vagy befolyásoló szerepet biztosít a kemokineknek. Látva a számos kemokin együtthatását, felmerül a kérdés: vajon szükség van-e minden egyes kemokinre, mi indokolja ezt a redundanciát? A kielégítő válasz megadása nehéz, egyre több meggyőző adat áll azonban rendelkezésre olyan, genetikailag knock out modellekről, amelyek éppen kemokinek termelődésére deficiens egyedeket eredményeznek. Vizsgálatuk egyértelműen jelzi az adott kemokin szükséges voltát. Talán éppen ezeknek a folyamatoknak a jelentősége magyarázza e szabályozás összetettségét és a szövet-, illetve sejtspecificitás alapvető fontosságát.

Az alábbiakban azokat a mechanizmusokat tekintjük át, amelyekben az elmúlt évek vizsgálatai a kemokinek kiemelt szerepét bizonyították. A folyamatok döntő többsége a kemotaxishoz kötődik, illetve annak leggyakoribb megnyilvánulási formájához, a gyulladás kialakulásához, amelyben valamely részfolyamat induktoraként játszanak szerepet.
 

Lokális leukocytaszaporulat
 

7. ábra. A leukocyta-diapedesis fő lépései és az abban szereplő sejtfelszíni molekulák

A perifériás vérben található leukocytacsoportok szervezeten belüli körülírt felszaporodásának, a gyulladásnak a kezdeti lépése: laza adhaesiójuk az ér belső felszínéhez. Ezt a folyamatot a leukocyták felszínén található L-szelektinek, valamint az endothelfelszín E- és P-szelektinjei mediálják, receptoraikon hatva (7. ábra). Ezt követően egyes, proteoglikánokhoz kötődő kemokinek további felszíni molekulákat (integrinek, ICAM-1, VCAM-1) indukálnak, és kialakul a sejtek között az a szoros adhaesiós kapcsolat, amelyet követően a kemokin indukálta transendothelialis migráció a PECAM-1 és egyéb integrinek vezetésével lezajlik (20). A folyamat irányának meghatározó eleme a felszínhez kötődő kemokinek koncentrációgradiense. Ennek kialakulásáról alkotott képünk is sokat változott, mivel autoradiográfiás modellek vizsgálatai arra utalnak, hogy e molekulák két úton is kifejthetik hatásukat a migrációra:

- Az extracellularis (luminalis) felszínhez kötött kemokinekből mint szolúbilis komponensekből a véráramban nehezen alakulhat ki e molekulák konstans koncentrációgradiense. Ezért mind több kutató valószínűsíti a haptotaxis folyamatát: ez a kemotaxissal rokon jelenség, amely kemoattraktáns, így a kemokinmolekulák felszínhez kötött gradiensének kialakulását jelenti.

- A legújabb kutatási adatok alapján feltételezik a kemokineknek a subendothelialis tér és az érlumen közötti, úgynevezett transendothelialis gradiensét is. Ez felveti egy másik, az eddig ismerttől eltérő migrációs mechanizmus létezését is, amely nem az endothelialis sejthatárok mentén, hanem az endothelen keresztülhatolva valósulna meg (21).

Az egyes kemokinek megadott sejtspecificitással vesznek részt e folyamat indukálásában. Így az adhaesio egyes lépéseit neutrophilek esetében az IL-8, GRO; T-sejteknél az IP-10, MIP-1alfa, MIP-1béta, RANTES; monocytáknál az MCP-1; NK-sejteknél a MIP-1alfa indukálja. Az IL-8 és MIP-1béta esetében kimutatták, hogy e kemokinek nem csupán az integrinekkel való kötés kialakítását segítik elő, de az LFA-I és az endothel ICAM-I-ja közötti kötés létrejöttéhez is szükségesek. Mint már említettük, az endothelfelszínen található GAG-ok (például heparánszulfát) szintén fontos szerepet játszanak egyes kemokinek felszíni prezentálásában.
 

Leukocytaaktiválás

A kemokinek (például: IL-8, MCP-1, MIP-1alfa, RANTES) szabályozó hatása összetett: indukálják a leukocytáknak a gyulladás helyén való összegyűjtését, irányított migrációját, a kemotaxist, továbbá a leukocyták aktiválásával számos effektormechanizmust is előidéznek. Az IL-8 a fagocitózis és a szuperoxidképzés elősegítésével fokozza a neutrophilek mikroorganizmusokat elimináló aktivitását (13). Az egyes sejtek esetében eltérően hat a degranulációra: neutrophileknél annak induktora, basophileknél gátolja azt. Fentiek mellett az IL-8 a B-sejtekre kifejtett IL-4-hatást antagonizálja, és az IL-4 által indukált IgE-termelést is képes szelektíven gátolni. A TNF-alfával együtt indirekt módon is képes a kemotaxist befolyásolni, mivel T-sejtekre ható kemoattraktánsok felszabadulását idézi elő a neutrophilekből. Új adatok alapján bizonyított a CXC-csoport tagjai esetében a kemokinprezentációt autoreguláló hatása is. Ezek szerint e kemokinek endogén heparináz aktivitásuk révén szabályozhatják a GAG-kötött molekulák koncentrációját az endothelialis felszíneken.
 

Haemopoesis

Feltételezik, hogy a kemokinek az ontogenezis korai szakaszában végbemenő sejtvándorlásban is irányító szerepet töltenek be. Erre SDF-1-deficiens (stromasejtből kivont 1-es faktorra deficiens) egerek perinatalis pusztulásának oka utal; a jelenség hátterében az áll, hogy a haemopoeticus sejteknek a fetalis májból a csontvelőbe vándorlása zavart szenved.

Az SDF-1 mellett más kemokinek is hatnak a haemopoesis folyamatára. A MIP-1alfa és a RANTES a T-sejtek osztódását két módon is serkenti: egyrészt az antigén-prezentáló sejtek B7-expressziójának, másrészt az IL-2-termelés fokozásának útján. Az NK-sejtek és CD8⁺ T-sejtek citotoxikus hatását szintén fokozzák e kemokinek. Érdekes, hogy a haemopoeticus őssejtek proliferációjára a két MIP-peptid antagonisztikus módon hat: míg a MIP-1béta stimuláló, a MIP-1alfa gátló hatást fejt ki az IL-3-függő őssejtekre. Az MCP-1 hatását anti-MCP-1 antitestekkel vizsgálva az in vivo neutralizációs tesztek eredményei arra utalnak, hogy e kemokin jelenléte nem csupán a fő kemotaktikus célsejteknek, a mononukleáris phagocytáknak és a CD4 T-sejteknek a proliferációjához szükséges, de a CD8⁺ a T-sejtek, a B-sejtek és egyes neutrophil előalakok osztódásának is induktora. Ezenkívül az MCP-1 olyan, a gyulladásra jellemző egyéb folyamatok elindítója, mint a basophilek hisztamin-, vagy a monocyták arachidonsav-felszabadulása, valamint a reaktívoxigéngyök-felszabulás (1).

A kemokinhálózat komplexitását mutatja az is, hogy bizonyos kemokinreceptorok expressziója sejtaktivációs, illetve -differenciálódási folyamatokhoz kötött. A CXCR3-receptorokat a T1 típusú helper lymphocytákon, míg a CCR3-receptorokat eosinophil és basophil granulocytákon, valamint az allergiás immunválaszban szerepet játszó T2 típusú helper lymphocytákon mutatták ki. Utóbbi adatok tették érthetővé, hogy a T1-es dominanciájú sejtes, vagy a T2 típusú allergiás válaszok szelektív felerősödését a leukocyták kemokinreceptorainak átmeneti túlszabályozása okozhatja (22).
 

Angiogenezis

Az új erek kialakulása mind a fejlődő szervezet szöveteinek, szerveinek képzése során, mind a sebgyógyulás és egyes krónikus gyulladások kísérő jelenségeként megfigyelhető. E folyamat döntően az endothelsejtek migrációjának kemokinek által szabályozott indukcióját jelenti, s még nem minden eleme ismert. Tudjuk azonban, hogy a CXC-kemokinek csoportjába tartozó, ELR-szekvenciát tartalmazó IL-8 és GRO-alfa az angiogenezist elősegítő molekulák, míg az ELR-szekvencia nélküli IP-10 és PF-4 gátló hatásúak e folyamatra. Más adatok arra utalnak, hogy a gátló hatások kifejlődése egyes, az endothelfelszínen található heparánszulfáthoz kötött növekedési faktorok (például BFGF, TGF-alfa) kemokinek általi leszorításával is kapcsolatba hozhatók. Fentiek jelzik, hogy feltehetően az angiogenezis szintjén is több kemokin hatásának egyensúlyi állapota határozza meg annak indukált vagy gátolt állapotát (12).
 

Klinikum

A kemokinek leukocytaadhaesióra, kemotaxisra és fagocitózisra kifejtett közvetlen és közvetett hatásaik révén számos, klinikai szempontból is fontos folyamat kulcsszereplői. Az általuk mediált, illetve indukált hatások eredményüket tekintve eltérőek. Egyrészt a klasszikus gyulladásos megbetegedésekben a szervezet veleszületett immunitásának részeként a patogén kórokozók elleni védelmet segítik elő. Más esetekben a fenti csoportba nem sorolható, sokszor krónikus lefolyású gyulladásos betegségekben kulcsszerepet játszanak a patogenezis fenntartásában, szövetkárosodást, szervműködési elégtelenséget és fokozott mortalitást okozva.

Az alábbiakban e szempontok figyelembevételével foglaljuk össze az egyes kemokincsoportok klinikai jelentőségét humán betegeken tett megfigyelések, valamint állatkísérletes modellek során (nyúl, egér, patkány) nyert adatok alapján.
 

Patogén kórokozók elleni akut védekezés

A szervezet mikroorganizmusok elleni védekezésében klasszikus értelemben is nagy szerep jut az egyes leukocyta-sejtcsoportok (neutrophilek, mononukleáris phagocyták) gyors és szelektív lokalizációjának. E folyamatban alapvető a már vázolt kemotaktikus szolúbilis és szolid fázisú gradiensek kialakulása, a sejtek migrációját irányító hatásuk miatt; ebben számos kemokin kulcsfontosságú induktor, illetve mediátor.

Az egyes pneumoniák még ma is e megbetegedések klinikai szempontból leggyakoribb incidenciájú csoportját képezik. Míg a bakteriális (például Klebsiella pneumoniae) pneumoniák esetében a tüdő alveolaris macrophagjai által termelt GRO a neutrophilek akkumulációját idézi elő, a gombás (például Cryptococcus neoformans) eredetű betegségben egy CC-kemokin, az  MCP-1 jelenléte domináns, és mennyisége egyenes arányt mutat a szövetben található CD4 és CD8 T-sejtek, valamint B-sejtek és neutrophilek számával. Más bakteriális pneumoniák, valamint az ARDS szintén a neutrophil granulocyták jelentős beáramlásával járnak, amelynek hátterében az IL-8 emelkedett szintje áll; erre a bronchoalveolaris folyadék emelkedett IL-8-szintje is utal (23).

Az intracellularis és extracellularis patogének ellen irányuló sejtes immunválaszra, valamint a késői típusú (IV.) hiperszenzitivitási reakciókra a T-helper lymphocyták (Th1) jelenléte jellemző. Yersinia enterocolitica antigénjével indukált Th1-es dominanciájú válaszban specifikusan három CC-kemokin, a MIP-1alfa, a MIP-1béta és a RANTES felszaporodását figyelték meg a humán perifériás vér mononukleáris sejtjeiben (24).

Az agyi gyulladásos folyamatokban az endothel és microglia sejtjei által termelt, legutóbb felfedezett CX₃C-kemokin, a fraktalkin (neurotaktin) szintje emelkedik meg jelentősen. Itt e kemokin T-lymphocyták, monocyták, valamint neutrophilek lokális akkumulációját váltja ki (25). Fentiek mellett egyre több, vírusos eredetű gyulladásos megbetegedés elleni reakció hátterében fedezhetjük fel a kemokineket. Így vírusos meningitisben az agyhártyák lymphocytás és monocytás infiltrációját az IP-10 és az MCP-1 emelkedett liquorszintjei okozhatják (26).

A betegség kórjóslata szempontjából értékes információt jelent az a vizsgálat, amely a szeptikus betegeknél mért emelkedett szérumkemokinszintek (például IL-8 és MIP-1alfa) és a betegség későbbi kimenetele közötti kapcsolatot elemzi. Szövődmények esetén (például sokszervi elégtelenség, disszeminált intravascularis coagulatio, központi idegrendszeri diszfunkció, veseelégtelenség) korreláció mutatható ki az IL-8 kezdetben mért magasabb szérumszintje és a megbetegedések magasabb halálozási aránya között (27).

A kemokinek a szervezetet érő mikroorganizmusok (baktérium-, gomba-, vírusfertőzések) elleni hatásos védelem fontos részét képezik. A közelmúltban viszont azt is megfigyelték, hogy egyes mikroorganizmusok az immunrendszert becsapva, különösen a leukocyták receptorait használják fel ahhoz, hogy az általuk fertőzött sejtbe bejussanak. Ilyen a Plasmodium vivax is, amely a vörösvértesteken található DARC-receptoron át jut be a vörösvértestekbe; hasonló mechanizmust figyeltek meg egyes vírusok esetében, például az Epstein-Barr-vírus a komplementreceptor 3-hoz (CD21), egyes rhinovirusok az ICAM-1 adhaesiós molekulához kötődve lépnek a sejtekbe.
 

8. ábra. T-sejt-tropikus HIV-vírus kemokinreceptort feltételező internalizációjának vázlata SDF: stromasejtből kivont faktor

Kiemelt klinikai jelentőségűnek tűnik az a felfedezés, amely szerint a humán immundeficiencia vírusa (HIV) is kemokinreceptorhoz kötődve fertőzi egyes célsejtjeit. A T-sejt-tropikus HIV-1 a T-sejtek CXCR4-, a macrophagokban szaporodó HIV-1 pedig a macrophagok CCR5-receptorához kötődik (28) (8. ábra). A folyamat két lépésben zajlik. Első lépésben a vírus membránjának gp120-as glikoproteinje a rajta található, úgynevezett V3-hurok segítségével alakít ki kapcsolatot a célsejt CD4-molekuláival és az annak közelében található kemokinreceptorral. E kezdeti kapcsolat teszi azután lehetővé, hogy a mélyebben elhelyezkedő virális gp41-molekula segítségével a vírus és a célsejtmembránok fúziója ténylegesen bekövetkezzen.

A CCR5 populációs polimorfizmusa magyarázatot ad arra is, hogy egyes, HIV-1-infekció szempontjából magas rizikójú személyek miért nem fertőződnek meg. Mivel a CCR5-gén 32 bázispárnyi deletiójára homozigóta egyének képtelenek működő CCR5-fehérjét szintetizálni, így a vírus nem talál a sejtek felszínén behatolási kaput, s heterozigótáknál is lassúbb a HIV-1-fertőzés progressziója (29).
 

Krónikus gyulladások

E betegségcsoporton belül eddig talán az allergiás patomechanizmusú kórképek esetében írták le a legtöbbször a kemokinek szerepét. Régóta ismert, hogy az allergiás légúti obstrukció hátterében a peribronchialisan felszaporodó eosinophilek állnak. Csak az utóbbi években irányult a figyelem arra, hogy e sejtek lokalizációjában mely kemokinek játszanak kóroki szerepet. A vizsgálatok során az ebben a betegségben szenvedők bronchusmosó folyadékának analizálásakor a MIP-1alfa és a RANTES emelkedett szintjét regisztrálták. Egyéb kutatások eredményei más kemokinek (például eotaxin, MCP-3) kisebb "háttérhatását" is valószínűsítik. Erre utal, hogy az egészségesekéhez viszonyítva az asthmás betegek bronchusmosó folyadékában, légúti hámjában és submucosasejtjeiben egyaránt fokozott magának az eotaxinnak és mRNS-ének az expressziója.

Egyéb allergiás megbetegedésekben, mint atópiás dermatitisben, allergiás rhinitisben, az allergénprovokációt követően az epitheliumban is megemelkedett az eotaxin- és az MCP-koncentráció; hatásukra eosinophil granulocyták és hízósejtek vándorolnak az érintett szövetekbe. Ezáltal a kemokinek molekuláris összekötő kapcsot képeznek az antigénspecifikus immunaktiváció és az eosinophilek szövetbe vándorlása között. Megemlítendő, hogy az eotaxin és az MCP adott esetekben (még antigén és IgE hiányában is) fontos hisztaminfelszabadító faktoroknak is tekinthetők (17).

A krónikus kórlefolyású  betegségek között az autoimmun rheumatoid arthritis szintén jó példa arra, hogy a betegség kialakulását kísérő mononukleáris- és neutrophilsejt-szaporulat induktorai között a kemokinek széles skálája található. Főként az ízületi folyadékból izolálható molekulák között találunk mind CXC- (IL-8, ENA-78, GRO-a), mind CC- (MCP-1, MIP-1alfa, RANTES) csoportba tartozó kemokineket. Az e területen végzett állatkísérletek a humán terápiában is új utakat nyithatnak, hiszen a fenti kemokinek ellen képzett monoklonális antitestekkel végzett kezelések hatására állatoknál csökken a krónikus ízületi gyulladást fenntartó monocyták bevándorlása az ízületbe, s így az arthritis incidenciája csökkent, és súlyossága is mérséklődött (9).

A bélrendszer gyulladásos betegségeinek (colitis ulcerosa, Crohn-betegség) krónikus szakaszában macrophagok és lymphocyták, akut kiújuló szakaszaiban eosinophil és neutrophil granulocyták hagyják el az érpályát, és belépnek a bél intestinalis mucosájába. Az e betegségekben szenvedők bélszövetében számos kemokin (eotaxin, MCP-1, RANTES, MIP-1alfa, IP-10) szintje emelkedett, jelenlétük diagnosztikus és terápiás értékű lehet a jövőben (30). Hasonló szerepre utal, hogy akut, immunkomplex mediálta glomerulonephritises állatmodellben anti-IL-8 antitestek alkalmazása 40%-kal is képes csökkenteni a neutrophil granulocyták akkumulációját, s emellett teljesen kivédi a glomerularis epithelsejtek állábképződését, az állábak fúzióját és ezek következményét, a proteinuriát (31).

Fentiek mellett egyre több betegségben írják le a kemokinek szerepét. Myocardialis infarctus, mesenterialis ischaemia, perifériásér-betegségek, keringési sokk: mind olyan megbetegedések, amelyek során a vizsgált molekulák a fellépő ischaemiás szövetkárosodások, a reaktív oxigéngyökök és egyéb neutrophilgranulocyta-mediátorok keletkezését követően jelennek meg. A neutrophilek akkumulációját ez esetben is az anoxia vagy éppen hiperoxia hatására az endothelből és a mononukleáris sejtekből felszabaduló IL-8 okozza (9). A transzplantációs komplikációk elemzéséből kitűnik, hogy az allograft rejectiók esetén mind a graftok sejtes elemei, mind az infiltráló lymphocyták számos, mononukleáris sejtes beszűrődést kiváltó CC-kemokint secernálnak (32). Más adatok arra utalnak, hogy az atherosclerosis patogenezisében fontos szerepet játszanak a plakkokat infiltráló macrophagok és lymphocyták, jelenlétükért az egyébként ki nem mutatható MCP-1 is felelős (33). Aktív sarcoidosisos betegek bronchusmosó folyadékában regisztrált IP-10-szintek az aktivált T-lymphocyták számával mutatnak korrelációt (23). Psoriasisos plakkokban a neutrophilek infiltrációját eredményező IL-8 és GRO-alfa, valamint az aktivált T-lymphocytákat vonzó IP-10 és MCP-1 magas szintjeit mérték. Ép bőrterületeken e molekulák nem mutathatók ki, és a betegség eredményes kezelését követően szintjük a plakkokban szintén csökken; így a jövőben e kemokinek koncentrációjának változása az eredményesség egyik fokmérő indexe is lehet (34, 35).
 

Kemokincélpontú terápia

A gyakorlati alkalmazás másik, érdekes, új oldalát a kemokinek terápiás jelentőségének felismerése jelenti. A terápiának több célpontja is lehet: egyrészt a leukocyták vándorlásához szükséges koncentrációgradiens, amelyet intravénásan bejuttatott kemokinfelesleg révén módosíthatunk, vagy akár meg is szüntethetjük azt. Allergiás betegségekben és asthma bronchialéban a domináló eosinophil granulocyták specificitása miatt az e sejteket vonzó és aktiváló kemokinek (például eotaxin, illetve az azt termelő sejtek) a terápiás beavatkozások másik fontos célpontjai lehetnek.

Hatásosnak bizonyult olyan kemokinellenes neutralizáló antitestek kifejlesztése is, amelyek az adott kemokin megkötése révén csökkentik annak lokális szöveti koncentrációját, így minimalizálják a gyulladásos reakciók hátrányos következményeit. A biotechnológia jelen fejlettségi szintjén mód nyílik olyan, genetikailag módosított kemokinek előállítására is, amely molekulák ugyan megőrzik receptorspecificitásukat, ám funkcionális aktivitásuk (receptorindukáló képességük) elveszett, s így nem váltják ki a molekulára jellemző biológiai hatást. Ilyen az a  rekombináns MIP-1alfa-protein, amelynek heparinkötő doménje deletált, így kötődik ugyan a CCR-1-receptorhoz, de nem befolyásolja a monocyták migrációját.

Egyes kemokinreceptor-antagonisták kifejlesztése szintén felhasználható a terápiában. A legújabb kísérletek alapján mód nyílhat a HIV-1-transzmisszió gátlására is, mivel a CCR5-receptorhoz kötődő ligandok (RANTES, MIP-1alfa, MIP-1béta) a macrophagok fertőződését gátolhatják, a CXCR4-receptor SDF-1 ligandja pedig a T-sejtekre hat hasonlóan (8. ábra). Az e téren elért eredmények igen biztatók. A kemokinekkel, illetve kemokinreceptor-antagonistákkal végzett kezelések meg tudják gátolni az autoimmun, allergiás és szeptikus folyamatokat, másrészt növelhetik is a szervezet infekciókra, tumorokra vagy vakcinákra adott válaszreakcióit (36, 37).

Bár a tumorbiológiában játszott szerepük nem tisztázott, tény, hogy egyes őssejt-proliferációt gátló hatású kemokinek (MIP-1alfa), illetve a neovascularisatiót, metasztázisképzést és tumornövekedést gátló PF-4 és IP-10 kemokinek szerepet kaphatnak a daganatok kemoterápiájában (38).

Meg kell jegyeznünk, hogy bár a fentiekben összegzett kísérletes és klinikai tapasztalatok egyaránt biztatók, ma még viszonylag kevés az olyan terápiás beavatkozás, amelyben a kemokinek egyértelműen ajánlhatók. Ennek fő okát az esetlegesen fellépő infekciós szövődmények képezik. Ugyanis e molekulák a szervezet védekező reakcióiban fontos, és még ma sem minden szempontból tisztázott szerepet töltenek be; emellett az ajánlott kezelési módok nagy része a kemokinkaszkád egyetlen láncszemét semlegesíti, más, esetleg kontrollálhatatlan mechanizmusok aktiválása mellett. Erre utalnak azok a tapasztalatok is, amelyek szerint az invazív patogének elleni immunválaszban zavart szenved a leukocytáknak a gyulladás helyére vándorlása és aktivációja is: egy egérkísérletben bakteriális pneumonia miatt végzett antikemokin-terápia eredményei is jelzik, hogy a nem megfelelően célzott terápia a mortalitás növekedésével járhat.

Összefoglalónkban a kemokinkutatás gyorsan terebélyesedő irodalmának csak a legfontosabb eredményeit vettük számba. Reméljük azonban, hogy az áttekintett néhány adat és kórtani összefüggés alapján is sikerült hű képet adnunk erről az intenzív kutatások tárgyát képező molekulacsaládról. Bízunk abban, hogy az elkövetkező évek során számos publikáció jelzi majd a kérdés mind szélesebb körű kórtani, klinikai jelentőségének felismerését, s az elkövetkező évtizedben a gyakorlati orvoslás már a betegek számára is kiaknázhatja napjaink még döntően alapkutatási eredményeit.

A téma további tanulmányozására a közelmúltban megjelent  színvonalas publikációk ajánlottak (39, 40).

Irodalom

1. Stoklosa T. Chemokines the new family of inflammatory cytokines. Centr Eur J Immunol 1997;22:69-77.
2. Schluger NW, Rom WN. Early responses to infection: chemokines as mediators of inflammation. Curr Op Immunol 1997;9:504-8.
3. Fairbrother WJ, Skelton NJ. Three-dimensional structures of the chemokine family. In: Horuk R. Chemoattractant ligands and their receptors. New York: CRC Press; 1996. p. 55-86.
4. Oppenheim JJ, Zachariae COC, Mukaida N, Matsushima K. Properties of the novel proinflammatory supergene, intercine, cytokine family. Ann Rev Immunol 1991;9:617-48.
5. Kelner GS, Kennedy J, Bacon KB, Kleyensteuber S, Largaespade DA,  Jenkins NA, et al. Lymphotactin: a novel cytokine which represents a new class of chemokine. Science 1994;266:1395-9.
6. Mackay CR. Chemokines: What chemokine is that? Curr Biol 1997;7:R384-6.
7. Hébert CA, Lowman HB. Structure-function relationships of IL-8 and its two neutrophil receptors: IL-8-RA and IL-8-RB. In: Horuk R. Chemoattractant ligands and their receptors. New York: CRC Press; 1996. p. 30-53.
8. Clark-Lewis I, Schunacher C, Baggiolini M, Moser B. Structure-activity relationships of interleukin-8 determined using chemically synthetized analogs. J Biol Chem 1991;266:23128-34.
9. Streiter RM, Standiford TJ, Huffnagle GB, Colletti LM, Lukacs NW, Knukel SL. The good, the bad, and the ugly. The role of chemokines in models of human disease. J Immunol 1996;156:3583-6.
10. Bleul CC, Fuhlbrigge RC, Casasnovas JM, Aiuti A, Springer TA. A highly efficacious lymphocyte chemoattractant, stromal cell-derived factor 1 (SDF-1). J Exp Med 1996;184:1101-10.
11. Ben-Baruch A, Michiel DF, Oppenheim JJ. Signals and receptors involved in recruitment of inflammatory cells. J Biol Chem 1995;270:11703-6.
12. Adams DH, Lloyd AR. Chemokines: leukocyte recruitment and activation cytokines. Lancet 1997;349:490-5.
13. Baggiolini M, Dewald B, Moser B. Interleukin-8 and related chemotactic cytokines - CXC and CC chemokines. Adv Immunol 1994;55:97-179.
14. Proost P, Wuyts A, Van Damme J. The role of chemokines in inflammation. Int J Clin Lab Res 1996;26:211-23.
15. Premack BA, Schall TJ. Chemokine receptors: gateways to inflammation and infection. Nature Med 1996;2:1174-8.
16. Hub E, Middleton J, Rot A. Mechanism of chemokine-induced leukocyte adhesion and emigration. In: Horuk R. Chemoattractant ligands and their receptors. New York: CRC Press; 1996. p. 301-25.
17. Luster AD. Chemokines - Chemotactic cytikines that mediate inflammation. New Engl J Med 1998;338:436-45.
18. Horuk R, Pieper SC. The Duffy antigen receptor for chemokines. In: Horuk R. Chemoattractant ligands and their receptors. New York: CRC Press; 1996. p. 125-44.
19. Alcami A, Smith GL. Cytokine receptors encoded by poxviruses - a lesson in cytokine biology. Immunol  Today 1995;270:11703-6.
20. Dunon D, Piali L, Imhof BA. To stick or not to stick: the new leukocyte homing paradigm. Curr Op Cell Biol 1996;8:714-23.
21. Rot A. Neutrophil attractant/activating protein-1 (interleukin-8) induces in vitro neutrophil migration by haptotactic mechanism. Eur J Immunol 1993;23:303-6.
22. O'Garra A, McEvoy M, Zlotnik A. T-cell subsets: Chemokine receptors guide the way. Curr  Biol 1998;8:R646-9.
23. Chollet-Martin S, Montravers P, Gibert C, Elbim C, Desmonts JM, Fagon JY, et al. High levels of interleukin-8 in the blood and alveolar spaces of patients with pneumonia and adult respiratory distress syndrome. Infect Immun 1993;61:4553-9.
24. Schrum S, Probst P, Fleischer B, Zipfel PF. Synthesis of the CC-Chemokines MIP-1a, MIP-1b, and RANTES is associated with a type 1 immune response. J Immunol 1996;157:3598-604.
25. Pan Y, Lloyd C, Zhou H, Dolich S, Deeds J, Gonzalo J, et al. Neurotactin, a novel membrane-anchored chemokine that is upregulated in brain inflammation. Nature 1997;387:611-7.
26. Lahrtz F, Piali L, Nadal D, Pfister HW, Spanaus KS, Baggiolini M, et al. Chemokines in viral meningitis: chemotactic cerebrospinal fuid factors include MCP-1 and IP-10 for monocytes and activate T-lymphocytes. Eur J Immunol 1997;27:2484-9.
27. Fujishima S, Sasaki J, Shinozawa Y, Takuma K, Kimura H, Suzuki M, et al. Serum MIP-1 a and IL-8 in septic patients. Intensive Care Med 1996;22:1169-75.
28. Berger EA, Murphy PM, Farber JM. Chemokine receptors as HIV-1 coreceptors: Roles in viral entry, tropism and disease. Annu Rev Immunol 1999;17:657-700.
29. Samson M, Libert F, Doranz BJ. Resistance to HIV-1 infection in caucasian individuals bearing mutant allels of the CCR-5 chemokine receptor gene. Nature 1996;332:722-5.
30. Grimm MC, Doe WF. Chemokines in inflammatory bowel diseases mucosa: expression of RANTES, macrophage inflammatory protein (MIP)-1a, MIP-1b, and  g interferon - inducible protein - 10 by macrophages, lymphocytes, endothelial cells, and granulomas. Inflamm Bowel Dis 1996;2:88-96.
31. Wada T, Tomosugi N, Naito T, Yokoyama H, Kobayashi K, Harada A, et al. Prevention of proteinuria by the administration of anti-interleukin-8 antibody in experimental acute immune complex-induced glomerulonephritis. J Exp Med 1994;180: 1135-40.
32. Azuma H, Tilney NL. Chronic graft-rejection. Curr Opin Immunol 1994;6:770-6.
33. Nelken NA, Coughlin SR, Gordon D, Wilcox JN. Monocyte chemoattractant protein-1 in human atheromatous plaques. J Clin Invest 1991;88:1121-7.
34. Gottlieb AB, Luster AD, Posnett DN, Carter DM. Detection of a gamma interferon-induced protein IP-10 in psoriatic plaques. J Exp Med 1988;168:941-8.
35. Gillitzer R, Wolff K, Tong D, Muller C, Yoshimura T, Hartmann AA, et al. MCP-1 mRNA expression in basal keratinocytes in psoriatic lesions. J Invest Dermatol 1993;101:127-31.
36. Cocchi F, DeVico AL, Garzino-Demo A, Arya SK, Gallo RC, Lusso P. Identification of RANTES, MIP-1a and MIP-1b as the major HIV-suppressive factors produced by CD8+ T cells. Science 1995;270:1811-5.
37. Bleul CC, Farzan M, Choe H, Parolin C, Clrk-Lewis I, Sodroski J, et al. The lymphocyte chemoattractant SDF-1 is a ligand for LESTR/fusin and blocks HIV-1 entry. Nature 1996;332:722-5.
38. Sharpe RJ, Byers HR, Scott CF, Bauer SI, Maione TE. Growth inhibition of murine melanoma and human colon carcinoma by recombinant human platelet factor 4. J Natl Cancer Inst 1990;82:848-53.
39. Rossi D, Zlotnik A. The biology of chemokines and their receptors. Annu Rev Immunol 2000;18:217-42.
40. Sallusto F, Mackay CR, Lanzavecchia A. The role of chemokine receptors in primary, effector and memory immune responses Annu. Rev Immunol 2000;18:593-620.

Chemokine research in the last decade has provided new results in several areas of biomedicine. Investigation and characterization of chemokines resulted in better understanding and modeling complex pathophysiological and immunological processes. Chemokine research opened up entirely new aspects on the defense against pathogenic agents as well as on the processes of inflammation and angiogenesis. With the amount of clinical data growing steadily, it is clear that chemokines could play very important role not only in solving the problems of theoretical and experimental biology but also with their application in clinical diagnostics and therapy.

Correspondence: László Kőhidai, MD: Semmelweis University, Department of Genetics, Cell and Immunobiology
H-1089 Budapest, Nagyvárad tér 4.

chemokine, chemokine-receptor, IL-8, MIP, inflammation, chemokine-therapy