背景[1][2][3][4][5]
重组人FRACTALKINE/CX3CL1中CX3CL1是一种373个氨基酸的大细胞因子蛋白，它含有多个结构域，是CX3C趋化因子家族中唯一已知的成员。它通常也称为fractalkine（在人类中）和neurotactin（在小鼠中）。CX3CL1的多肽结构不同于其他趋化因子的典型结构。例如，特征性N-末端半胱氨酸的间隔不同;CX3CL1中有三个氨基酸区分初始的半胱氨酸，CC趋化因子中没有一个，CXC趋化因子中只有一个中间氨基酸。
CX3CL1是一种长蛋白质（人体中含有373个氨基酸），具有扩展的粘蛋白样茎和趋化因子结构域。粘蛋白样的茎允许它结合到某些细胞的表面。然而，也观察到该趋化因子的可溶性（90kD）形式。可溶性CX3CL1有效地化学吸附T细胞和单核细胞，而细胞结合趋化因子促进白细胞与活化的内皮细胞的强烈粘附，其中它主要表达。
CX3CL1通过与趋化因子受体CX3CR1相互作用引发其粘附和迁移功能。其基因位于人类16号染色体上以及一些称为CCL17和CCL22的CC趋化因子Fractalkine通常在整个大脑中发现，特别是在神经细胞中，并且已知其受体存在于小胶质细胞上。还发现它对于小胶质细胞迁移是必需的。CX3CL1在空间学习后的短暂时间窗内也在海马体中上调，其目的可能是调节谷氨酸介导的神经传递基调。
这表明趋化因子在突触缩放的保护性过程中可能起作用。CX3CL1除了具有粘附和趋化的双重功能外,CX3CL1对多种恶性肿瘤(包括胰腺癌)的生长、侵袭和转移中可能发挥抗肿瘤或者促肿瘤的作用。然而,目前尚无研究证明CX3CL1是否对胰腺癌的糖代谢产生影响。对肿瘤细胞糖代谢机制的研究,将有助于发现新的治疗靶点。
临床应用[6][7]
重组人FRACTALKINE/CX3CL1可用于肿瘤治疗及预后的标记物检测研究。原理CX3CL1具有增强胰腺癌细胞糖酵解的功能,促进其葡萄糖摄取及乳酸分泌。同时,先前研究已经证明CX3CL1可以激活细胞内HIF-1a水平的增高。结合先前HIF-1a在肿瘤糖代谢重要的调节作用。
作为CX3CL1的特异性受体CX3CR1,均表达在个胰腺癌细胞系中；利用siRNA干扰后,可以发现CX3CL1通过CX3CR1来促进胰腺癌细胞的糖酵解；同时,CX3CL1可以激活PI3K/Akt和MAPK信号途径促进HIF-1a表达；利用siRNA干扰后,可以发现CX3CL1通过调节HIF-1a表达来促进胰腺癌细胞的糖酵解；CX3CL1可以促进糖酵解途径的关键酶GLUT-1的表达,HIF-1a在其中其重要的调节作用。
结论CX3CL1/CX3CR1轴通过激活PI3K/Akt和MAPK信号途径促进HIF-1a表达来增强胰腺癌细胞的糖酵解；CX3CL1/CX3CR1/HIF-1a信号途径是胰腺癌细胞能量代谢的一种重要机制,有可能成为治疗胰腺癌的潜在靶点。
参考文献
1. Pan Y,Lloyd C,Zhou H,Dolich S,Deeds J,Gonzalo JA,Vath J,Gosselin M,Ma J,Dussault B,Woolf E,Alperin G,Culpepper J,Gutierrez-Ramos JC,Gearing D(1997)."Neurotactin,a membrane-anchored chemokine upregulated in brain inflammation".Nature.387(6633):611–617.doi:10.1038/42491.PMID9177350.
2. ^Jump up to:abcBazan JF,Bacon KB,Hardiman G,Wang W,Soo K,Rossi D,Greaves DR,Zlotnik A,Schall TJ(1997)."A new class of membrane-bound chemokine with a CX3C motif".Nature.385(6617):640–644.doi:10.1038/385640a0.PMID9024663.
3. ^Imai T,Hieshima K,Haskell C,Baba M,Nagira M,Nishimura M,Kakizaki M,Takagi S,Nomiyama H,Schall TJ,Yoshie O(1997)."Identification and molecular characterization of fractalkine receptor CX3CR1,which mediates both leukocyte migration and adhesion".Cell.91(4):521–530.doi:10.1016/S0092-8674(00)80438-9.PMID9390561.
4. ^Nomiyama H,Imai T,Kusuda J,Miura R,Callen DF,Yoshie O(1998)."Human chemokines fractalkine(SCYD1),MDC(SCYA22)and TARC(SCYA17)are clustered on chromosome 16q13".Cytogenet.Cell Genet.81(1):10–11.doi:10.1159/000015000.PMID9691168.
5. ^Maciejewski-Lenoir,D.;Chen,S.;Feng,L.;Maki,R.;Bacon,K.B.(1999-08-01)."Characterization of fractalkine in rat brain cells:migratory and activation signals for CX3CR-1-expressing microglia".Journal of Immunology.163(3):1628–1635.ISSN0022-1767.PMID10415068
6. CX3CL1对胰腺癌细胞糖代谢的影响及其机制研究[D].孙军伟.天津医科大学.2013
7. CX3CL1 mRNA表达水平在非小细胞肺癌患者中的预后意义[D].刘健.苏州大学2017