Ein Team von Forschern hat eine biologische Erklärung dafür gefunden, warum Patienten mit kleinzelligem Lungenkrebs etwa 12 Monate nach einer erfolgreichen Behandlung einen Rückfall erleiden. Sie fanden heraus, dass Chemotherapie-resistente Komplexe aus zirkulierenden Tumorzellen entstehen, die zuvor für die Behandlung empfindlich waren.
Die Forscher von der Medizinischen Universität Wien in Österreich berichten über ihre Ergebnisse in der Zeitschrift.
In den Vereinigten Staaten ist Lungenkrebs für etwa 14 Prozent aller neuen Krebsarten verantwortlich. Abgesehen von Hautkrebs ist die Krankheit die zweithäufigste Krebserkrankung bei beiden Geschlechtern: Bei Männern liegt sie an zweiter Stelle nach Prostatakrebs und bei Frauen nach Brustkrebs.
Jedes Jahr sterben in den USA mehr Menschen an Lungenkrebs als an Dickdarm-, Brust- und Prostatakrebs zusammen.
Nationale Schätzungen deuten darauf hin, dass 2017 etwa 222 500 Menschen an Lungenkrebs erkranken und 155 870 an der Krankheit sterben werden.
Es gibt drei Arten von Lungenkrebs: nicht-kleinzelligem Lungenkrebs, kleinzelligem Lungenkrebs und Lungenkarzinoid-Tumor.
Aggressiver Krebs, der sich schnell ausbreitet
Der kleinzellige Lungenkrebs (SCLC), der Gegenstand der neuen Studie ist, ist eine Krebsart, die sich normalerweise schnell ausbreitet und etwa 10 bis 15 Prozent aller Lungenkrebsfälle ausmacht.
Die Forscher stellen fest, dass die "große Mehrheit" der mit SCLC diagnostizierten Patienten seit Jahrzehnten aus Rauchern mit starkem Tabakkonsum besteht.
Sie erklären, dass in den meisten Fällen, wenn Patienten zuerst mit SCLC auftreten, die Tumore aggressiv sind und sich bereits ausgebreitet haben, was bedeutet, dass eine Operation keine Option mehr ist.
Leider, nach einem Jahr der erfolgreichen Reaktion auf die Behandlung mit Chemotherapie und Strahlentherapie, Menschen mit fortgeschrittenem SCLC in der Regel Rückfall mit Tumoren, die weitere Chemotherapie widerstehen.
Danach ist die Prognose sehr schlecht und die Patienten leben selten länger als einige Monate.
Hochbeständige "Tumorsphären"
Zuvor war zwar klar, dass der Rückfall auf Tumore zurückzuführen war, die eine Resistenz gegen Chemotherapie entwickelten, aber es gab keine eindeutige biologische Erklärung.
Nun zeigt die neue Studie, dass der Mechanismus der Chemotherapie-Resistenz darin besteht, dass zirkulierende Tumorzellen hochresistente Komplexe bilden.
"Die zirkulierenden Tumorzellen aggregieren, um sich wie ein Kreis von Planwagen vor einer Chemotherapie zu schützen, und verhindern so den Eintritt von Wirkstoffen", erklärt Dr. Gerhard Hamilton von der Chirurgischen Klinik der Medizinischen Universität Wien.
Die vielzelligen Aggregate, die Dr. Hamilton und Kollegen als "Tumorsphären" bezeichnen, umfassen "Hunderttausende von Zellen" und können bis zu 2 Millimeter Durchmesser messen.
Die Tumorkugeln können gegenüber Chemotherapeutika achtmal resistenter sein als die Tumore beim ersten Mal.
"Einzigartiges Tumormodell"
Die Forscher schlagen drei Gründe für die erhöhte Chemotherapie-Resistenz in den Tumorsphären vor.
Erstens sind aufgrund der Art des Komplexes viele der Tumorzellen weniger zugänglich. Zweitens gibt es nicht genug Sauerstoff im Aggregat – das heißt, die Bedingungen sind "hypoxisch".
Der dritte Grund, den die Autoren für eine erhöhte Chemotherapie-Resistenz in den Tumorsphären geben, ist, dass sie einen viel kleineren Prozentsatz von Zellen in der Wachstumsphase des Zellzyklus oder eine kleinere "Wachstumsfraktion" haben.
Die Forscher weisen darauf hin, dass die Studie ermöglicht wurde, weil sie sieben verschiedene zirkulierende Tumorzelllinien entwickeln konnten, um die große Anzahl an Zellen zu produzieren. Das war noch nie zuvor gemacht worden. Die Zelllinien wurden aus Blutproben von Patienten mit fortgeschrittenem SCLC in Wien gewonnen.
Die Autoren weisen darauf hin, dass ähnliche Tumoren in anderen Tumorarten gefunden wurden.
"Die universelle Chemoresistenz aufgrund der Bildung großer Cluster ist möglicherweise nicht auf SCLC beschränkt, sondern tritt auch bei anderen verwandten Tumoren wie Glioblastomen und neuroektodermalen Tumoren auf."
Sie legen nahe, dass "SCLC ein einzigartiges Tumormodell darzustellen scheint", um die Beziehung zwischen zirkulierenden Tumorzellen, Metastasen und Medikamentenresistenz zu untersuchen.
