Nachrichten | Neue Studie enthüllt Mechanismus der schnellen Ausbreitung von Eierstockkrebs: Krebszellen „rekrutieren“ schützende Zellen der Bauchhöhle für eine koordinierte Invasion
Eierstockkrebs gehört zu den gynäkologischen Krebserkrankungen mit der höchsten Sterblichkeitsrate, vor allem weil die Erkrankung meist in einem fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert wird, wenn sich die Krebszellen bereits weit in der Bauchhöhle ausgebreitet haben. Seit Langem weiß die Wissenschaft, dass sich Eierstockkrebs ungewöhnlich schnell ausbreitet, doch die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen waren bisher nicht vollständig geklärt.
Kürzlich hat eine Studie der Nagoya-Universität in Japan dieses entscheidende Rätsel gelöst. Die Forschenden stellten fest, dass Eierstockkrebszellen nicht allein handeln, sondern mesotheliale Zellen in der Bauchhöhle als „Partner“ rekrutieren. Gemeinsam bilden sie gemischte Zellcluster, die effizienter in umliegendes Gewebe eindringen und die Resistenz gegen Chemotherapie erhöhen.
Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in Science Advances.
Krebszellen und schützende Zellen der Bauchhöhle bilden „gemischte Sphäroide“
Um zu verstehen, wie sich Eierstockkrebs schnell in der Bauchhöhle ausbreitet, analysierte das Forschungsteam die Zellzusammensetzung von Aszitesproben aus der Bauchhöhle von Patientinnen mit Eierstockkrebs.
Die Ergebnisse zeigten, dass entgegen der bisherigen Annahme, Krebszellen würden allein in der Bauchhöhle schweben, die meisten Krebszellen tatsächlich an mesotheliale Zellen anheften und dicht gepackte gemischte Zell-Sphäroide bilden.
Die Studie schätzt, dass etwa 60% der Krebszell-Sphäroide „rekrutierte“ mesotheliale Zellen enthalten.
Weitere Untersuchungen zeigten, dass Eierstockkrebszellen ein Signalmolekül namens TGF-beta 1 freisetzen. Dieses kann den Zustand mesothelialer Zellen verändern und sie dazu bringen, stachelartige Strukturen zu bilden. Diese Strukturen können das umliegende Gewebe durchtrennen und Kanäle schaffen, durch die Krebszellen in neues Gewebe eindringen.
Eine für viele Krebsarten ungewöhnliche Ausbreitungsweise
Im Verlauf von Eierstockkrebs lösen sich einige Krebszellen vom Primärtumor und gelangen in die Flüssigkeit der Bauchhöhle. Diese Flüssigkeit bewegt sich kontinuierlich durch die Atmung und Körperbewegungen und trägt die Krebszellen dadurch in verschiedene Bereiche der Bauchhöhle.
Diese Art der Ausbreitung unterscheidet sich deutlich von der vieler anderer Krebsarten. Brust- oder Lungenkrebs gelangt beispielsweise typischerweise über Blutgefäße in den Blutkreislauf und metastasiert über die Zirkulation in entfernte Organe. Da die Wege des Blutkreislaufs relativ festgelegt sind, können Ärztinnen und Ärzte die Ausbreitung dieser Krebsarten manchmal durch Blutuntersuchungen überwachen.
Eierstockkrebs umgeht das Gefäßsystem hingegen weitgehend und breitet sich direkt durch das Schweben in der Flüssigkeit der Bauchhöhle aus. Da diese Flüssigkeit keine feste Fließrichtung hat, sind die Bewegungswege der Krebszellen schwer vorherzusagen, was die Überwachung der Erkrankung zusätzlich erschwert.
Früher wussten Forschende nicht genau, was während dieser „Schwebephase“ mit den Krebszellen geschieht und wie sie es schaffen, so effizient zu metastasieren.
Mesotheliale Zellen fungieren als „Pioniere der Invasion“
Das Forschungsteam stellte fest, dass Eierstockkrebszellen während der Schwebephase aktiv mesotheliale Zellen rekrutieren, die sich vom Bauchfell abgelöst haben, und sich mit ihnen zu gemischten Sphäroiden verbinden.
In diesen gemischten Strukturen bilden mesotheliale Zellen stachelartige Strukturen, die als „Invadopodien“ bezeichnet werden. Diese Strukturen können wie Bohrer in angrenzendes Gewebe eindringen.
Sobald sich diese gemischten Zell-Sphäroide an der Oberfläche eines neuen Organs anheften, übernehmen die mesothelialen Zellen die Führung und öffnen Invasionskanäle. Anschließend folgen die Krebszellen diesen Wegen in das Gewebe.
Die Forschenden stellten fest, dass diese gemischten Zell-Sphäroide im Vergleich zu allein vorkommenden Krebszellen nicht nur schneller eindringen, sondern auch eine höhere Resistenz gegen Chemotherapeutika zeigen.
Echtzeitbeobachtung der Ausbreitung von Krebszellen
Das Forschungsteam setzte moderne mikroskopische Bildgebung ein, um das Verhalten der Zellen in Aszites von Patientinnen in Echtzeit zu beobachten, und bestätigte diesen Mechanismus durch Experimente an Mausmodellen und eine Analyse der Genexpression auf Einzelzellebene.
Dr. Kaname Uno, Erstautor der Studie und Gastforscher an der Medizinischen Fakultät der Nagoya-Universität, erklärte, dass die Krebszellen während dieses Prozesses selbst keine wesentlichen genetischen oder molekularen Veränderungen durchlaufen müssen.
Er erklärte: „Die Krebszellen manipulieren im Grunde die mesothelialen Zellen, damit diese in das Gewebe eindringen. Sie selbst müssen lediglich den von den mesothelialen Zellen geöffneten Kanälen folgen.“
Dr. Uno arbeitete acht Jahre lang als Gynäkologe, bevor er sich der Forschung widmete. Er erinnerte sich, dass die Erfahrung einer Patientin seine Forschungsrichtung maßgeblich beeinflusste. Bei dieser Patientin waren die Untersuchungsergebnisse drei Monate zuvor unauffällig gewesen. Anschließend wurde bei ihr fortgeschrittener Eierstockkrebs diagnostiziert, und letztlich konnte sie aufgrund des schnellen Krankheitsverlaufs nicht gerettet werden.
Diese Erfahrung veranlasste ihn zu untersuchen, warum sich Eierstockkrebs so schnell ausbreitet und warum bestehende Screeningmethoden Schwierigkeiten haben, ihn frühzeitig zu erkennen.
Neue Ansätze für die künftige Behandlung und Überwachung
Die Forschenden sind überzeugt, dass diese Erkenntnisse neue potenzielle Ziele für die Behandlung von Eierstockkrebs bieten.
Derzeit richten sich die meisten Chemotherapeutika hauptsächlich gegen die Krebszellen selbst, nicht jedoch gegen die mesothelialen Zellen, die eine Schlüsselrolle im Metastasierungsprozess spielen.
Zu den künftigen Behandlungsstrategien könnten gehören:
Blockade des TGF-beta 1-Signalwegs
Verhinderung der Bildung gemischter Zellcluster zwischen Krebszellen und mesothelialen Zellen
Darüber hinaus schlägt die Studie einen neuen Ansatz zur Überwachung der Erkrankung vor: Durch den Nachweis gemischter Zell-Sphäroide in der Flüssigkeit der Bauchhöhle könnten Ärztinnen und Ärzte den Verlauf der Eierstockkrebserkrankung und das Ansprechen der Patientin auf die Behandlung möglicherweise genauer vorhersagen.
Die Forschenden erklärten, dass diese Ergebnisse wichtige Hinweise zum Verständnis der Gründe für die rasche Ausbreitung von Eierstockkrebs liefern und zudem neue Forschungsansätze zur Entwicklung wirksamerer Diagnose- und Behandlungsstrategien eröffnen.
Nachrichten | Neue Studie zeigt, wie sich Eierstockkrebs rasch ausbreitet: Krebszellen rekrutieren schützende Bauchzellen, um gemeinsam einzudringen
Nachrichten | Neue Studie enthüllt Mechanismus der schnellen Ausbreitung von Eierstockkrebs: Krebszellen „rekrutieren“ schützende Zellen der Bauchhöhle für eine koordinierte Invasion
Eierstockkrebs gehört zu den gynäkologischen Krebserkrankungen mit der höchsten Sterblichkeitsrate, vor allem weil die Erkrankung meist in einem fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert wird, wenn sich die Krebszellen bereits weit in der Bauchhöhle ausgebreitet haben. Seit Langem weiß die Wissenschaft, dass sich Eierstockkrebs ungewöhnlich schnell ausbreitet, doch die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen waren bisher nicht vollständig geklärt.
Kürzlich hat eine Studie der Nagoya-Universität in Japan dieses entscheidende Rätsel gelöst. Die Forschenden stellten fest, dass Eierstockkrebszellen nicht allein handeln, sondern mesotheliale Zellen in der Bauchhöhle als „Partner“ rekrutieren. Gemeinsam bilden sie gemischte Zellcluster, die effizienter in umliegendes Gewebe eindringen und die Resistenz gegen Chemotherapie erhöhen.
Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in Science Advances.
Krebszellen und schützende Zellen der Bauchhöhle bilden „gemischte Sphäroide“
Um zu verstehen, wie sich Eierstockkrebs schnell in der Bauchhöhle ausbreitet, analysierte das Forschungsteam die Zellzusammensetzung von Aszitesproben aus der Bauchhöhle von Patientinnen mit Eierstockkrebs.
Die Ergebnisse zeigten, dass entgegen der bisherigen Annahme, Krebszellen würden allein in der Bauchhöhle schweben, die meisten Krebszellen tatsächlich an mesotheliale Zellen anheften und dicht gepackte gemischte Zell-Sphäroide bilden.
Die Studie schätzt, dass etwa 60% der Krebszell-Sphäroide „rekrutierte“ mesotheliale Zellen enthalten.
Weitere Untersuchungen zeigten, dass Eierstockkrebszellen ein Signalmolekül namens TGF-beta 1 freisetzen. Dieses kann den Zustand mesothelialer Zellen verändern und sie dazu bringen, stachelartige Strukturen zu bilden. Diese Strukturen können das umliegende Gewebe durchtrennen und Kanäle schaffen, durch die Krebszellen in neues Gewebe eindringen.
Eine für viele Krebsarten ungewöhnliche Ausbreitungsweise
Im Verlauf von Eierstockkrebs lösen sich einige Krebszellen vom Primärtumor und gelangen in die Flüssigkeit der Bauchhöhle. Diese Flüssigkeit bewegt sich kontinuierlich durch die Atmung und Körperbewegungen und trägt die Krebszellen dadurch in verschiedene Bereiche der Bauchhöhle.
Diese Art der Ausbreitung unterscheidet sich deutlich von der vieler anderer Krebsarten. Brust- oder Lungenkrebs gelangt beispielsweise typischerweise über Blutgefäße in den Blutkreislauf und metastasiert über die Zirkulation in entfernte Organe. Da die Wege des Blutkreislaufs relativ festgelegt sind, können Ärztinnen und Ärzte die Ausbreitung dieser Krebsarten manchmal durch Blutuntersuchungen überwachen.
Eierstockkrebs umgeht das Gefäßsystem hingegen weitgehend und breitet sich direkt durch das Schweben in der Flüssigkeit der Bauchhöhle aus. Da diese Flüssigkeit keine feste Fließrichtung hat, sind die Bewegungswege der Krebszellen schwer vorherzusagen, was die Überwachung der Erkrankung zusätzlich erschwert.
Früher wussten Forschende nicht genau, was während dieser „Schwebephase“ mit den Krebszellen geschieht und wie sie es schaffen, so effizient zu metastasieren.
Mesotheliale Zellen fungieren als „Pioniere der Invasion“
Das Forschungsteam stellte fest, dass Eierstockkrebszellen während der Schwebephase aktiv mesotheliale Zellen rekrutieren, die sich vom Bauchfell abgelöst haben, und sich mit ihnen zu gemischten Sphäroiden verbinden.
In diesen gemischten Strukturen bilden mesotheliale Zellen stachelartige Strukturen, die als „Invadopodien“ bezeichnet werden. Diese Strukturen können wie Bohrer in angrenzendes Gewebe eindringen.
Sobald sich diese gemischten Zell-Sphäroide an der Oberfläche eines neuen Organs anheften, übernehmen die mesothelialen Zellen die Führung und öffnen Invasionskanäle. Anschließend folgen die Krebszellen diesen Wegen in das Gewebe.
Die Forschenden stellten fest, dass diese gemischten Zell-Sphäroide im Vergleich zu allein vorkommenden Krebszellen nicht nur schneller eindringen, sondern auch eine höhere Resistenz gegen Chemotherapeutika zeigen.
Echtzeitbeobachtung der Ausbreitung von Krebszellen
Das Forschungsteam setzte moderne mikroskopische Bildgebung ein, um das Verhalten der Zellen in Aszites von Patientinnen in Echtzeit zu beobachten, und bestätigte diesen Mechanismus durch Experimente an Mausmodellen und eine Analyse der Genexpression auf Einzelzellebene.
Dr. Kaname Uno, Erstautor der Studie und Gastforscher an der Medizinischen Fakultät der Nagoya-Universität, erklärte, dass die Krebszellen während dieses Prozesses selbst keine wesentlichen genetischen oder molekularen Veränderungen durchlaufen müssen.
Er erklärte: „Die Krebszellen manipulieren im Grunde die mesothelialen Zellen, damit diese in das Gewebe eindringen. Sie selbst müssen lediglich den von den mesothelialen Zellen geöffneten Kanälen folgen.“
Dr. Uno arbeitete acht Jahre lang als Gynäkologe, bevor er sich der Forschung widmete. Er erinnerte sich, dass die Erfahrung einer Patientin seine Forschungsrichtung maßgeblich beeinflusste. Bei dieser Patientin waren die Untersuchungsergebnisse drei Monate zuvor unauffällig gewesen. Anschließend wurde bei ihr fortgeschrittener Eierstockkrebs diagnostiziert, und letztlich konnte sie aufgrund des schnellen Krankheitsverlaufs nicht gerettet werden.
Diese Erfahrung veranlasste ihn zu untersuchen, warum sich Eierstockkrebs so schnell ausbreitet und warum bestehende Screeningmethoden Schwierigkeiten haben, ihn frühzeitig zu erkennen.
Neue Ansätze für die künftige Behandlung und Überwachung
Die Forschenden sind überzeugt, dass diese Erkenntnisse neue potenzielle Ziele für die Behandlung von Eierstockkrebs bieten.
Derzeit richten sich die meisten Chemotherapeutika hauptsächlich gegen die Krebszellen selbst, nicht jedoch gegen die mesothelialen Zellen, die eine Schlüsselrolle im Metastasierungsprozess spielen.
Zu den künftigen Behandlungsstrategien könnten gehören:
Blockade des TGF-beta 1-Signalwegs
Verhinderung der Bildung gemischter Zellcluster zwischen Krebszellen und mesothelialen Zellen
Darüber hinaus schlägt die Studie einen neuen Ansatz zur Überwachung der Erkrankung vor: Durch den Nachweis gemischter Zell-Sphäroide in der Flüssigkeit der Bauchhöhle könnten Ärztinnen und Ärzte den Verlauf der Eierstockkrebserkrankung und das Ansprechen der Patientin auf die Behandlung möglicherweise genauer vorhersagen.
Die Forschenden erklärten, dass diese Ergebnisse wichtige Hinweise zum Verständnis der Gründe für die rasche Ausbreitung von Eierstockkrebs liefern und zudem neue Forschungsansätze zur Entwicklung wirksamerer Diagnose- und Behandlungsstrategien eröffnen.
Quelle des Berichts:
Aus dem Internet zusammengetragen