ArchivDeutsches Ärzteblatt19/2012Brustkrebsstammzellen: Gefährliche Einzelgänger

MEDIZINREPORT

Brustkrebsstammzellen: Gefährliche Einzelgänger

Dtsch Arztebl 2012; 109(19): A-971 / B-835 / C-827

Bördlein, Ingeborg

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Metastaseninduzierende Krebsstammzellen befinden sich in einer Stammzellnische gewissermaßen im Tiefschlaf, bleiben durch Chemo- und Radiotherapie unbehelligt. Foto: Wittmann/SPL/Agentur Focus
Metastaseninduzierende Krebsstammzellen befinden sich in einer Stammzellnische gewissermaßen im Tiefschlaf, bleiben durch Chemo- und Radiotherapie unbehelligt. Foto: Wittmann/SPL/Agentur Focus

Heidelberger Wissenschaftlern ist es gelungen, das metastaseninduzierende Potenzial von Krebsstammzellen von Patientinnen mit Brustkrebs nachzuweisen.

Krebsstammzellen fungieren nicht nur als „Mutterzellen“ bei der Entstehung eines Tumors, sondern werden auch als Wegbereiter für eine Metastasierung verantwortlich gemacht. Dem Team um Prof. Dr. rer. nat. Andreas Trumpp vom Deutschen Krebsforschungszentrum ist es erstmals geglückt, zirkulierende Tumorzellen mit Stammzelleigenschaften im Blut (CTCs) von Brustkrebspatientinnen nachzuweisen, die Knochenmetastasen auslösen können.

Krebsstammzellen sind nur schwer zu fassen. Sie sitzen an der Spitze eines Krebsklons, entziehen sich einer Chemo- oder Radiotherapie durch Escape-Mechanismen und haben ein unerschöpfliches Selbsterneuerungspotenzial: Das heißt, dass einzelne Krebsstammzellen, die die Therapie überlebt haben, zu einem späteren Zeitpunkt wieder einen neuen Tumorklon hervorbringen und zu einem Rezidiv oder Metastasen führen können.

Einzelne Brustkrebszellen können sich vom Primärtumor ablösen und ins Blut abwandern. So lag es Trumpp zufolge nahe, im Pool dieser zirkulierenden Tumorzellen nach Krebsstammzellen zu fahnden. In einer klinischen Studie mit Prof. Dr. med. Andreas Schneeweiss vom Nationalen Centrum für Tumorerkrankungen (NCT) untersuchte man Blutproben von 600 Patientinnen mit fortgeschrittener Brustkrebserkrankung. Zirkulierende Tumorzellen wurden isoliert, quantifiziert und auf zellulärer und molekularer Ebene charakterisiert.

Metastasenverdächtige Zellen sind dadurch im Blut zu erkennen, dass es sich um epitheliale Zellen handelt, die sich von den mesenchymalen Blutzellen durch bestimmte Marker – wie zum Beispiel EpCAM – unterscheiden. In mehreren Untersuchungen wurde bereits herausgefunden, dass die Prognose von Krebspatienten von der Zahl der zirkulierenden Tumorzellen im Blut abhängt. Diese quantitative Aussage lässt allerdings noch keinen Schluss darüber zu, welche unter den CTC-Zellen tatsächlich Metastasen induzieren können. Trumpp: „Wir gehen davon aus, dass nur Krebsstammzellen oder Subtypen derselben sich als metastaseninduzierende Zellen verhalten können, andere nicht.“

Zwei neue Marker gefunden

Welche aber sind diese Zellen, und wie heterogen sind sie? Das ist noch weitgehend eine Blackbox. Die Forscher gehen davon aus, dass nur einige wenige CTCs tatsächlich in der Lage sind, Metastasen zu bilden, und vermuten, dass es genau jene mit Stammzellcharakter sind, die sich vom Primärtumor gelöst haben und ins Blut gewandert sind. Inzwischen haben sie das Blut von etwa 300 Patientinnen analysiert und wurden fündig. Neben den bekannten Zelloberflächenmarkern wie EpCAM, CD44 und CD24 haben sie zwei neue Marker für metastaseninduzierende Brustkrebsstammzellen gefunden. Diese führen dazu, dass die Zellen besser wandern und den Angriffen des Immunsystems im Blut entkommen können.

Die Anzahl der metastasenverdächtigen Phänotypen bei den CTCs schwankte bei den Patientinnen zwischen nur einem und 44 Prozent. Die Trumpp-Arbeitsgruppe konnte diese Zellen bisher in hormonrezeptorpositiven, luminalen Brustkrebstypen finden, fahndet nach diesen aber auch in den anderen Brustkrebsarten. Die Forscher vermuten, dass diese Metastasenstammzellen von Krebsstammzellen abstammen , die sich abhängig von ihrer Mikroumgebung weiterentwickeln. Nicht jede Krebsstammzelle kann also Metastasen hervorrufen.

Letztlich kann der definitive Beweis Trumpp zufolge nur über die Funktion dieser Zellen angetreten werden – und das ist den Heidelberger Forschern gelungen: Sie haben die CTCs mit Stammzellphänotyp aus Patientenblut isoliert und aufgereinigt und in immundefiziente Mäuse transplantiert. In den Empfängertieren wuchsen tatsächlich Knochenmetastasen und zum Teil Lebermetastasen heran, was das metastasenbildende Potenzial der Brustkrebsstammzellen beweist.

„Gelingt es uns jetzt mit der Blockierung dieser Rezeptoren die metastaseninduzierenden CTCs abzutöten, für das Immunsystem wieder zugänglich zu machen oder zumindest so zu schwächen, dass sie keine Metastasen mehr bilden können, würde dies neue Möglichkeiten einer differenzierteren Diagnostik und einer zielgerichteten Therapie eröffnen“, resümiert Trumpp.

Ingeborg Bördlein

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