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Studie bringt von Blutgefäßen abgesondertes Protein mit arzneimittelresistentem Krebs in Verbindung
Zuletzt überprüft: 02.07.2025

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Krebs ist weltweit eine der häufigsten Todesursachen. Ein Hauptgrund für die tödliche Krankheit ist die Fähigkeit der Krebszellen, Resistenzen gegen Medikamente zu entwickeln.
Nach Jahrzehnten medizinischer Forschung wissen Wissenschaftler, dass bösartige Tumore häufig eine spezielle Zellpopulation enthalten, die sogenannten Krebsstammzellen (CSCs). Wie normale Stammzellen können sich CSCs selbst replizieren und innerhalb des Tumors in verschiedene Zelltypen differenzieren. Sie spielen nicht nur beim Tumorwachstum und der Metastasierung, sondern auch bei der Entwicklung von Arzneimittelresistenzen eine wichtige Rolle.
Leider hat sich die Entwicklung von Therapien, die direkt auf CSCs abzielen, aufgrund ihrer Anpassungs- und Vermehrungsfähigkeit als schwierig erwiesen. Einige Forscher haben daher ihre Aufmerksamkeit auf die Blutgefäße im Tumorgewebe gerichtet.
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler entdeckt, dass bestimmte Subpopulationen von Endothelzellen (den Zellen, die die Blutgefäße auskleiden) angiokrine Faktoren sezernieren, die die Vermehrung und Reifung von Stammzellen regulieren. Das Verständnis, welche Zellen diese Faktoren produzieren und welche Funktionen sie im Tumormikromilieu haben, könnte wiederum zur Entwicklung neuer Krebstherapien führen.
Vor diesem Hintergrund führte ein Forscherteam aus Japan, darunter Professor Hiroyasu Kidoya und Dr. Yumiko Hayashi von der Abteilung für Integrative Gefäßbiologie der Fakultät für Gesundheitswissenschaften der Universität Fukui, eine Studie über das sekretierte Frizzled-Related Protein 1 (Sfrp1), einen angiokrinen Faktor, durch, um seine Rolle in Tumorgeweben zu klären.
Ihre Ergebnisse wurden online in der Zeitschrift In Vitro Cellular & Developmental Biology veröffentlicht.
„Während Blutgefäße üblicherweise nur als Transportwege für Sauerstoff und Nährstoffe betrachtet werden, konzentrierte sich unsere Studie auf eine völlig andere Funktion von Blutgefäßen, nämlich die Produktion angiokriner Faktoren. Wir führten diese Studie mit der Annahme durch, dass angiokrine Faktoren auch an der Tumorprogression beteiligt sein könnten, und wollten herausfinden, ob Sfrp1 die Erhaltung von CSCs und Tumorgewebe im Allgemeinen beeinflusst“, erklärt Professor Kidoya.
Um diese Fragen zu klären, erzeugten die Forscher Sfrp1-Knockout-Mäuse (Sfrp1-KO) mithilfe der CRISPR-Cas9-Geneditierung. Anschließend transplantierten sie Lungenkarzinome in Sfrp1-KO- und Wildtyp-Mäuse und beobachteten die Auswirkungen von Sfrp1 (oder dessen Fehlen) mithilfe von Standardtechniken wie immunhistochemischer Färbung, Durchflusszytometrie und quantitativer genetischer Expressionsanalyse.
Erste Experimente zeigten, dass Sfrp1 von einer kleinen Gruppe vaskulärer Endothelzellen im Tumorgewebe produziert wird und dass seine Anwesenheit für das Tumorwachstum wichtig ist. Bei Sfrp1-KO-Mäusen wurde das Tumorwachstum unterdrückt, und transplantierte Tumorzellen, die Sfrp1 überexprimierten, führten zu schnellerem Tumorwachstum.
Interessanterweise stellten die Forscher fest, dass Tumoren ohne Sfrp1 in späten Wachstumsstadien keine signifikanten CSC-Populationen bilden konnten, obwohl diese Tumoren anfänglich einen höheren Anteil an CSCs aufwiesen. Dieser Befund ist besonders wichtig, da er auf eine der biologischen Rollen von Sfrp1 im Tumormikromilieu und seine Beteiligung an der Krebspathologie hinweist.
„Einige CSCs in Tumorgewebe befinden sich in einem Zustand des Zellproliferationsstopps, und ihre Anwesenheit fördert Tumorwachstum und Resistenz gegen Krebsmedikamente“, erklärt Professor Kidoya. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass Sfrp1 die Selbstreproduktion von CSCs und das vorübergehende maligne Wachstum regulieren sowie den Ruhezustand aufrechterhalten kann.“
Weitere Ergebnisse zeigten, dass Sfrp1 die Struktur der Blutgefäße im Tumor nicht beeinflusst. Dies deutet darauf hin, dass die beobachteten Auswirkungen auf das Tumorwachstum nicht mit dem Gefäßsystem zusammenhängen. Stattdessen ergab die genetische Expressionsanalyse, dass Sfrp1 die Erhaltung der CSCs fördert, indem es den gut konservierten Wnt-Signalweg moduliert (ein evolutionär konservierter Signalweg, der wichtige Aspekte der Zellschicksalsbestimmung, Zellmigration und Organogenese während der Embryonalentwicklung reguliert).
Insgesamt könnten die neuen Erkenntnisse dieser Studie den Weg für die Entwicklung neuer Krebstherapien ebnen, die auf die Mechanismen abzielen, die zur Erhaltung der CSCs beitragen.
„Die gezielte Ansteuerung spezialisierter vaskulärer Endothelzellen, die an der Produktion angiokriner Faktoren beteiligt sind, könnte dazu beitragen, die CSC-Nische zu unterbrechen und so ein potenzieller Ansatz zur Hemmung des Tumorwachstums mit minimalen Nebenwirkungen sein“, schlussfolgert Professor Kidoya.
„Ich bin überzeugt, dass dies zur Entwicklung von Behandlungsmöglichkeiten für Patienten mit schwer behandelbarem Krebs führen könnte, deren Tumore gegen Krebsmedikamente resistent sind, sowie zur Entwicklung von Therapeutika zur Unterdrückung des Wiederauftretens und der Metastasierung von Krebs.“
Weitere Forschung auf Grundlage dieser Erkenntnisse wird als Grundlage für wirksame Behandlungen von medikamentenresistentem Krebs dienen.