14.08.2007

Schlüsselprozesse bei Lungenkrebs aufgeklärt


Im Lungentumor einer Maus bilden sich zahlreiche Blutgefäße (rotbraun) neu. Bild: Institut für Medizinische Strahlenkunde und Zellforschung

Im Lungentumor einer Maus bilden sich zahlreiche Blutgefäße (rotbraun) neu. Bild: Institut für Medizinische Strahlenkunde und Zellforschung

Wissenschaftler von der Universität Würzburg haben erforscht, wie in Lungentumoren das Wachstum neuer Blutgefäße zu einer Ausbreitung der Krebszellen ins Knochenmark und in die Lymphknoten führt. Ihre Ergebnisse beschreiben sie in der neuen Online-Ausgabe der Zeitschrift Cancer Cell vom 13. August 2007.

Bei etwa 90 Prozent aller Krebserkrankungen sind Metastasen für den Tod der Patienten verantwortlich: Vom Tumor trennen sich Tochtergeschwülste ab, verbreiten sich im Körper und wuchern an anderen Stellen weiter. In diesem Stadium ist die Krankheit kaum noch zu behandeln.

Was auf molekularer Ebene passiert, wenn ein Tumor zur Metastasierung übergeht, ist für viele Krebsarten nur wenig bekannt. Das gilt auch für Lungenkrebs. Ihn haben sich die Würzburger Forscher Rudolf Götz und Ulf R. Rapp vorgenommen, weil er mit etwa 40.000 Todesfällen pro Jahr in Deutschland zu den häufigsten bösartigen Erkrankungen zählt und nur selten heilbar ist.

Die Forscher etablierten in genetisch veränderten Mäusen zuerst ein Modell für die häufigste Lungenkrebsform, das nichtkleinzellige Bronchialkarzinom. Wenn die Tiere zwei Wochen alt sind, entstehen bei ihnen automatisch gutartige, langsam wachsende Geschwülste, die sich im Lungengewebe ausbreiten, ohne es zu zerstören. Die Wissenschaftler brachten dann das harmlose Gewebe dazu, bösartig zu werden, und studierten diesen Vorgang mit Unterstützung von Kollegen aus der Kinderklinik und dem Anatomischen Institut.

Sie blockierten zuerst das Protein E-Cadherin, das für die Anheftung der Zellen auf Oberflächen wichtig ist. Dadurch kam es in der Geschwulst zu einer massiven Neubildung von Blutgefäßen – „und das war dann entscheidend für die folgende Metastasierung“, erklärt Professor Rapp. Durch die intensivere Versorgung mit Blut wuchsen die Tumoren schneller, drangen ins umliegende Lungen-Gewebe ein und bildeten dort Metastasen. Lungentumor-Zellen nisteten sich auch in Lymphknoten und im Knochenmark ein.

Gewebeschnitte durch Lungentumoren unter dem Mikroskop

Diese Gewebeschnitte durch die Lungentumoren von Mäusen wurden mit CD31-Antikörpern angefärbt, um Blutgefäße darzustellen. Im rechten Bild ist zu sehen, wie der Verlust des Proteins E-Cadherin zur Neubildung zahlreicher Gefäße (rotbraun) führt. Bilder: Institut für Medizinische Strahlenkunde und Zellforschung

In ihrem Artikel in Cancer Cell beschreiben die Würzburger detailliert, welche molekularen Vorgänge sie bei diesem Prozess beobachtet haben. Die verstärkte Blutgefäßbildung wird demzufolge durch den Wachstumsfaktor VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor) ausgelöst, der zuvor über den ß-Catenin-Signalweg aktiviert wurde. „Unsere Ergebnisse legen nahe, dass die zunächst gutartigen Zellen durch die Inaktivierung des Proteins E-Cadherin neu programmiert worden sind. Das heißt, dass sie vorübergehend Eigenschaften eines anderen Zelltyps angenommen haben“, so Rapp. Dabei handle es sich durchaus nicht um beliebige Eigenschaften. Vielmehr fallen die Lungenkrebszellen auf eine primitivere Entwicklungsstufe zurück: „Sie bekommen leberähnliche Eigenschaften und können darum in die Leber metastasieren“, erklärt Rapp. Das sei möglich, weil bei der Entwicklung des Organismus sowohl die Lunge als auch die Leber aus ein und derselben Struktur gebildet werden: Beide entstehen als Ausstülpungen des so genannten Darmschlauchs.

Die Wissenschaftler planen jetzt, weitere Einzelheiten des Zusammenspiels verschiedener Signalwege bei der Tumorentstehung und Metastasierung zu entschlüsseln. Außerdem wollen sie natürlich Angriffspunkte finden, die für die Entwicklung zukünftiger molekularer Therapien wichtig sein könnten. Ihre Arbeiten werden von der Deutschen Krebshilfe und der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.

„Disruption of Tumor Cell Adhesion Promotes Angiogenic Switch and Progression to Micrometastasis in RAF-Driven Murine Lung Cancer“. Fatih Ceteci, Semra Ceteci, Christiaan Karreman, Boris W. Kramer, Esther Asan, Rudolf Götz, Ulf R. Rapp. Cancer Cell 12, Seiten 145-159, online veröffentlicht am 13. August 2007, DOI 10.1016/j.ccr.2007.06.014

Weitere Informationen: Prof. Dr. Ulf R. Rapp, T (0931) 201-45140, rappur@mail.uni-wuerzburg.de

Von: Robert Emmerich

14.08.2007, 09:00 Uhr