Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Immunity drives cancer into permanent growth arrest

04.02.2013
Martin Röcken and his team at the Department of Dermatology, Eberhard Karls University Tuebingen, found that anti-cancer immunity is capable of driving cancers and single cancer cells into a permanent growth arrest (1).

Scientifically this permanent growth arrest is called senescence (2, 3). As complete cancer eradication is normally not feasible, deadly metastases normally result from surviving and regrowing cancer cells. The new data now explain, how immunity and immunotherapies can efficiently control surviving cancer cells and thus protect from cancer and metastases (1, 4).


Fig. 1: In red, the expression of a senescence marker in former proliferating melanoma cells that underwent growth arrest. Here, senescence occurred in the context of melanoma regression induced by a natural anti-melanoma immune response. In brown, pigment bearing cells.
University Hospital Tübingen

„The major goal of cancer therapy is the eradication, if possible of all cancer cells. Yet, we have learned over the past 50 years that some cancer cells survive even the most aggressive, cancer cell-killing therapy. It is assumed that such surviving cancer cell restore the cancer and cause the deadly metastases. This casts doubt on a therapeutic strategies that focus exclusively on cancer cell killing. Therefore, it was repeatedly postulated that, in addition to cancer cell killing, other (immune-) mechanisms are needed to control cancer (5, 6, 7).“ – as summarized by Professor Röcken.

The Tuebingen research team uncovered a critical, so far unknown immune mechanism that allows to permanently paralyze growing cancer cells. They showed for the first time that immune responses can cause a permanent growth arrest in cancers and also in single cancer cells (1). Scientifically this permanent growth arrest is termed senescence (2, 3).

Even under conditions where the immune system cannot kill the cancer, the two cytokines interferon (IFN) and tumor necrosis factor (TNF), may drive cancers into senescence. Thus, senescence induction causes a state, where ‚the cancer sleeps well controlled in his host’. This was first shown in an islet cancer of the pancreas (1, 4).

The same two cytokines, IFN and TNF, can drive a large number of mouse and human cancer cells into senescence. Clinically, this has two major consequences: Immune-induced senescence (figure 1) is obviously a physiological mechanism that contributes to the natural cancer control in humans (1). On the other side, recent data from cancer immune therapy suggest that the therapy is primarily efficient under conditions where the immune therapy causes permanent growth arrest of the metastases (8, 9).

Two mediators that are long known in cancer and infection immunology turn into the focus: interferon (IFN) and tumor necrosis factor (TNF). Many clinicians and researchers tried to destroy cancer and cancer-supplying vessels – like the Tuebingen researchers. Surprisingly, the Tuebingen group found that a certain combination of IFN and TNF protects mice from the development of islet cancers in the pancreas.

In the animals induction of senescence resulted in unexpectedly long protection from cancer (4). Even more important: when isolated from cancer prone animals, the ‘senescent cancer cells’ remained growth arrested without any further therapy, even when transferred into immune deficient, healthy mice. Thus, the senescent cancer cells had lost the aggressive behavior that characterizes cancer and remained well controlled (1).

This new therapeutic strategy offers the opportunity to develop new cancer immunotherapy that should be less aggressive, with relatively few side effects but highly efficient. Professor Rocken: „It is likely that in the future we will not primarily try to destroy cancer with ever more toxic regimen; instead we will focus on strategies that restore the body’s immune control over cancers “.

Media contact

Eberhard Karls University Tuebingen
Department of Dermatology
Prof. Dr. Martin Röcken
Liebermeisterstr. 25, 72076 Tuebingen
Germany
Tel. +49 (0)7071 29 84574
Fax +49 (0)7071/29 5450
E-Mail: mrocken@med.uni-tuebingen.de
Homepage: http://www.hautklinik-tuebingen.de/
References:
1. Braumüller, H, Thomas Wieder, T, Brenner, E, Aßmann, S, Hahn, M, Alkhaled, M, Schilbach, K, Essmann, F, Kneilling, M, Griessinger, C, Ranta, F, Ullrich, S, Mocikat, R, Braungart, K, Mehra, T, Fehrenbacher, B, BerdeL, J, Meier, F, van den Broek, M, Häring, HU, Handgretinger, R, Quintanilla-Martinez, L, Fend, F, Pesic, M, Bauer, J, Zender, L, Schaller, M, Schulze-Osthoff, K, Röcken, M. T-helper-1-cell cytokines drive cancer into senescence.

Nature (online 04.02.2013). doi:10.1038/nature11824.

2. Michaloglou, C. et al. BRAFE600-associated senescence-like cell cycle arrest of human naevi. Nature 436, 720-724 (2005).
3. Braig, M. et al. Oncogene-induced senescence as an initial barrier in lymphoma development. Nature 436, 660-665 (2005).
4. Müller-Hermelink, N. et al. TNFR1 signaling and IFN-gamma signaling determine whether T cells induce tumor dormancy or promote multistage carcinogenesis. Cancer Cell 13, 507-518 (2008).
5. Sporn, MB. The war on cancer. The Lancet 347, 1377-1381 (1996).
6. Gatenby, RA. A change of strategy in the war on cancer. Nature 459, 508-509 (2009).

7. Röcken, M. Early tumor dissemination, but late metastasis: insights into tumor dormancy. J. Clin. Invest. 120, 1800-1803 (2010).

8. Walter S, et al. Multipeptide immune response to cancer vaccine IMA901 after single-dose cyclophosphamide associates with longer patient survival. Nat. Med. 18, 1254–1261 (2012).

9. Brahmer JR, et al. Safety and activity of anti-PD-L1 antibody in patients with advanced cancer. N Engl J Med. 366; 2455-2465 (2012).

Dr. Ellen Katz | idw
Further information:
http://www.hautklinik-tuebingen.de/

More articles from Health and Medicine:

nachricht Exploring a new frontier of cyber-physical systems: The human body
18.05.2015 | National Science Foundation

nachricht Soft-tissue engineering for hard-working cartilage
18.05.2015 | Technische Universitaet Muenchen

All articles from Health and Medicine >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kieler Forschende bauen die kleinsten Maschinen der Welt

Die DFG stellt Millionenförderung für die Entwicklung neuartiger Medikamente und Materialien an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) bereit.

Großer Jubel an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU): Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) heute (Donnerstag, 21. Mai) bekannt gab,...

Im Focus: Basler Physiker entwickeln Methode zur effizienten Signalübertragung aus Nanobauteilen

Physiker haben eine innovative Methode entwickelt, die den effizienten Einsatz von Nanobauteilen in elektronische Schaltkreisen ermöglichen könnte. Sie entwickelten dazu eine Anordnung, bei der ein Nanobauteil mit zwei elektrischen Leitern verbunden ist. Diese bewirken eine hocheffiziente Auskopplung des elektrischen Signals. Die Wissenschaftler vom Departement Physik und dem Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel haben ihre Ergebnisse zusammen mit Kollegen der ETH Zürich in der Fachzeitschrift «Nature Communications» publiziert.

Elektronische Bauteile werden immer kleiner. In Forschungslabors werden bereits Bauelemente von wenigen Nanometern hergestellt, was ungefähr der Grösse von...

Im Focus: Basel Physicists Develop Efficient Method of Signal Transmission from Nanocomponents

Physicists have developed an innovative method that could enable the efficient use of nanocomponents in electronic circuits. To achieve this, they have developed a layout in which a nanocomponent is connected to two electrical conductors, which uncouple the electrical signal in a highly efficient manner. The scientists at the Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel have published their results in the scientific journal “Nature Communications” together with their colleagues from ETH Zurich.

Electronic components are becoming smaller and smaller. Components measuring just a few nanometers – the size of around ten atoms – are already being produced...

Im Focus: Phagen übertragen Antibiotikaresistenzen auf Bakterien – Nachweis auf Geflügelfleisch

Bakterien entwickeln immer häufiger Resistenzen gegenüber Antibiotika. Es gibt unterschiedliche Erklärungen dafür, wie diese Resistenzen in die Bakterien gelangen. Forschende der Vetmeduni Vienna fanden sogenannte Phagen auf Geflügelfleisch, die Antibiotikaresistenzen auf Bakterien übertragen können. Phagen sind Viren, die ausschließlich Bakterien infizieren können. Für Menschen sind sie unschädlich. Phagen könnten laut Studie jedoch zur Verbreitung von Antibiotikaresistenzen beitragen. Die Erkenntnisse sind nicht nur für die Lebensmittelproduktion sondern auch für die Medizin von Bedeutung. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Applied and Environmental Microbiology veröffentlicht.

Antibiotikaresistente Bakterien stellen weltweit ein bedeutendes Gesundheitsrisiko dar. Gängige Antibiotika sind bei der Behandlung von Infektionskrankheiten...

Im Focus: Die schreckliche Schönheit der Medusa

Astronomen haben mit dem Very Large Telescope der ESO in Chile das bisher detailgetreueste Bild vom Medusa-Nebel eingefangen, das je aufgenommen wurde. Als der Stern im Herzen dieses Nebels altersschwach wurde, hat er seine äußeren Schichten abgestoßen, aus denen sich diese farbenfrohe Wolke bildete. Das Bild lässt erahnen, welches endgültige Schicksal die Sonne einmal ereilen wird: Irgendwann wird aus ihr ebenfalls ein Objekt dieser Art werden.

Dieser wunderschöne Planetarische Nebel ist nach einer schrecklichen Kreatur aus der griechischen Mythologie benannt – der Gorgone Medusa. Er trägt auch die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

TU Darmstadt: Gipfel der Verschlüsselung - CROSSING-Konferenz am 1. und 2. Juni in Darmstadt

22.05.2015 | Veranstaltungen

Internationale neurowissenschaftliche Tagung

22.05.2015 | Veranstaltungen

Biokohle-Forscher tagen in Potsdam

21.05.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nanogefäß mit einer Perle aus Gold

22.05.2015 | Biowissenschaften Chemie

Ferngesteuerte Mikroschwimmer: Jülicher Physiker simulieren Bewegungen von Bakterien an Oberflächen

22.05.2015 | Physik Astronomie

Was Chromosomen im Innersten zusammenhält

22.05.2015 | Biowissenschaften Chemie