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Medizin

07. Februar 2019 Metastasierung: Neutrophile eskortieren zierkulierende Tumorzellen

Krebszellen nutzen neutrophile Granulozyten, um Metastasen bilden zu können. Eine Forschungsgruppe hat die Mechanismen dieser Zusammenarbeit entschlüsselt und zeigt Strategien zu ihrer Blockierung auf (1).
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Ein besseres Verständnis der vielfältigen Kooperationen zwischen Krebs- und Immunzellen ist ein vielversprechender Ansatz zur Identifizierung neuer Krebstherapien. Doch der Fokus der Forschung liegt hier mehrheitlich auf den Wechselwirkungen zwischen einem Primärtumor und seinem Mikroenvironment, während die Rolle von Immunzellen bei der Verbreitung von Krebszellen noch weitgehend ungeklärt bleibt.

So etwa lassen sich Neutrophile häufig auf eine Allianz mit Krebszellen ein, die wesentlich zur Entwicklung von Metastasen beiträgt. Das hat ein interdisziplinäres Forschungsteam um Prof. Nicola Aceto vom Departement Biomedizin von der Universität Basel und dem Universitätsspital Basel herausgefunden.

Neutrophile eskortieren zierkulierende Tumorzellen

Zirkulierende Tumorzellen (CTCs) sind Krebszellen, die einen Primärtumor verlassen, in die Blutbahn gelangen und dann in andere Regionen des Körpers wandern. Diese CTCs gelten als Vorläufer von Metastasen. Sie können als Einzelzellen, Zellverbände oder in Gruppen mit Neutrophilen im Blut unterwegs sein. Nun haben Forscher herausgefunden, dass die CTCs, die im Verbund mit Neutrophilen stehen, ein weitaus stärkeres Wachstum zeigen als die übrigen Krebszellen.

„Überraschend ist, dass die körpereigenen Neutrophile die CTCs schützen und ihnen so ermöglichen, Metastasen effizienter zu säen“, sagt Aceto. Tatsächlich ist die Präsenz von CTC-Neutrophil-Clustern im Blut von Brustkrebs-Patientinnen mit einer schlechten Krankheitsprognose verbunden.
 
Darstellung von zirkulierenden Tumorzellen, die in der Blutbahn von Neutrophilen eskortiert werden. Durch die Interaktion können Neutrophile die metastasierende Fähigkeit der Tumorzellen verbessern.
(© Universität Basel)
Darstellung von zirkulierenden Tumorzellen, die in der Blutbahn von Neutrophilen eskortiert werden. Durch die Interaktion können Neutrophile die metastasierende Fähigkeit der Tumorzellen verbessern. (© Universität Basel)


Strategien zur Blockierung der Allianz von Krebszellen und Neutrophilen

„Wir haben eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um Einblicke in die Biologie von CTC-Neutrophil-Clustern im Blut von Menschen und Mäusen zu bekommen und Strategien zu finden, ihre Zusammenarbeit bei der Bildung von Metastasen zu hemmen“, sagt Aceto. Dazu kombinierte das Forschungsteam modernste Einzelzell-Sequenzierungstechniken, Mikrofluidik-Technologien und Gen-Knockout Experimente. Sie fanden heraus, dass die Neutrophile das metastisierende Potenzial von CTCs durch die Freisetzung von Zytokinen fördern. Wenn die Freisetzung der Zytokine blockiert wird, dann kann das die Funktion der Neutrophilen als Unterstützerzellen hemmen.

Somit konnten die Forscher nicht nur die Rolle der CTC-Neutrophil-Cluster aufdecken, sondern auch ihre Schwachstellen identifizieren. Diese Ergebnisse können zur Entwicklung neuer Wirkstoffe zur Metastasenbekämpfung führen.

Quelle: Universität Basel

Literatur:

(1) Szczerba BM, Castro-Giner F, Vetter M et al.
Neutrophils Escort Circulating Tumour Cells to Enable Cell Cycle Progression.
Nature 2019; doi:10.1038/s41586-019-0915-y.


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