Neue Forschung, die in der Zeitschrift veröffentlicht wurde, enthüllte ein Protein, das Tumoren sich verbreiten lässt, indem es ihnen ermöglicht, Blutgefäße zu wachsen. Die Blockierung des Proteins verhinderte, dass Tumore in Laborexperimenten effizient metastasieren konnten.
Die neue Studie wurde von James P. Quigley, einem Professor der Abteilung für Molekulare Medizin am Scripps Research Institute (TSRI) in La Jolla, Kalifornien, und Daniel Rifkin, Professor für Medizin an der New York University School of Medicine in New York. Elena Deryugina, Assistenzprofessorin am TSRI, ist die erste Autorin des Artikels.
Deryugina und ihre Kollegen begannen mit der Beobachtung, dass niedrigere Spiegel eines Proteins namens latentes TGF-beta-bindendes Protein 3 (LTBP3) mit besseren Überlebensresultaten bei Menschen mit bestimmten Krebsformen korrelieren.
Um die Metastasierung zu fördern, bindet LTBP3 an eine andere Substanz namens TGF-beta, einen "transformierenden" Wachstumsfaktor, der eine doppelte Rolle bei Krebs spielt, da er Tumoren dabei helfen kann, sich zu verbreiten oder sie davon abzuhalten.
Wie bei den Wachstumsfaktoren im Allgemeinen benötigen unsere Körper TGF-beta, um richtig zu funktionieren. Die Forschung hat gezeigt, dass TGF-beta in normalen Zellen und frühen Krebsarten Tumore unterdrückt, aber bei fortgeschritteneren Krebsarten transformiert und fördert es das Wachstum von Tumoren.
Die Herausforderung für die Forscher bestand bisher darin, die schädlichen Auswirkungen von TGF-beta abzumildern, ohne seine Schlüsselrolle für die normale Zellfunktion zu verändern.
In der neuen Studie untersuchten Deryugina und Kollegen das Zusammenspiel von LTBP3 und TGF-beta genauer.
Aus früheren Untersuchungen, die sie gemeinsam durchgeführt haben, wussten die Wissenschaftler, auf welche Weise LTBP3 TGF-beta reguliert, indem es sich daran anlagert. Sie wussten jedoch nicht, ob das Protein noch mehr Prozesse kontrolliert oder eine eigenständige Rolle bei der Krebsmetastasierung spielt.
LTBP3 hilft Tumoren, Blutgefäße zu wachsen
Um dies zu untersuchen, setzten die Forscher das LTBP3-Gen in Nager- und Hühnerembryomodellen sowie in humanen Tumorzelllinien aus.
Die humanen Zelllinien stammten von Karzinomen, Kopf- und Halskarzinomen und Fibrosarkomen. Die Nagetiere wurden auch verwendet, um Metastasen von Kopf- und Halskrebs zu modellieren.
Über alle Modelle hinweg fanden die Forscher heraus, dass Primärtumore ohne LTBP3 nicht richtig metastasieren können. Wie Prof. Quigley erklärt: "Unsere experimentellen Ergebnisse zeigten, dass LTBP3 in den frühen Stadien der metastatischen Ausbreitung aktiv ist."
"Insbesondere", sagt Deryugina, "scheint LTBP3 Tumoren zu helfen, neue Blutgefäße in einem Prozess namens Angiogenese zu züchten, der für die Tumorzellinvasivität entscheidend ist. Das ist, wenn Krebszellen in Blutgefäße definierter Größe und Permeabilität eindringen."
Diese Ergebnisse, so die Autoren, bestätigen frühere Forschungsergebnisse, die zeigten, dass niedrige Konzentrationen von LTBP3 eine bessere Prognose für Menschen mit Kopf-Hals-Krebs voraussagen.
"Zusammenfassend", schlussfolgern die Wissenschaftler, "zeigen diese Ergebnisse, dass LTBP3 ein neuartiges Oncotarget darstellt" – eines, das potentiell das Fortschreiten von Tumoren im Frühstadium verhindern könnte, ohne die normalen Rollen von TGF-beta zu beeinträchtigen.
In Zukunft plant das Team, die komplexe Dynamik zwischen LTBP3 und TGF-beta bei der Angiogenese tief im Inneren eines Tumors genauer zu untersuchen.
