Neue Erkenntnisse über Metastasenbildung bei Dickdarmkrebs

Neue Erkenntnisse über die Bildung von Metastasen beim Dickdarmkrebs, die Forscher des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch und der Robert-Rössle-Tumorklinik in Berlin-Buch sowie dem National Cancer Institute (NCI), in Frederick, Maryland (USA) jetzt gewonnen haben, eröffnen in Zukunft einen wichtigen neuen Ansatz für Diagnose und Therapie dieses Tumors.

Die Arbeit von PD Dr. Ulrike Stein, Prof. Peter M. Schlag und Prof. Walter Birchmeier vom MDC und der Rössle-Tumorklinik sowie Dr. Robert H. Shoemaker vom NCI ist jetzt in der amerikanischen Fachzeitschrift Gastroenterology (Vol. 131, Nr. 5, pp. 1486-1500) erschienen.

Die Forscher konnten nachweisen, dass das Gen S100A4/Metastasin, das die Ausbreitung und Invasion von Tumorzellen kontrolliert, durch eine bestimmte Signalkaskade reguliert wird, in der Fachsprache beta-Catenin/TCF-Signalkaskade genannt. Diese Regulation steht direkt in Zusammenhang mit der Metastasierung beim Dickdarmkrebs.

S100A4/Metastasin wurde in so genannten Microarray-Studien als das Gen identifiziert, welches am stärksten durch verändertes (mutiertes) beta-Catenin angeschaltet wird. Beta-Catenin ist ein Protein, das unter anderem dafür sorgt, dass Zellen in ihrem Zellverband bleiben. Ist es mutiert, lösen sich Zellen aus dem Zellverband heraus, können wandern und sich in anderen Organen ansiedeln und Metastasen bilden.

Dr. Stein und ihre Kollegen konnten die Stelle an dem S100A4/Metastasin-Gen identifizieren, an die mutiertes beta-Catenin bindet und das Gen reguliert. Das von beta-Catenin ausgelöste Ablesen (Expression) des S100A4/Metastasin-Gens führt zu einer gesteigerten Migration und Invasion von Tumorzellen. Wird diese Signalkette unterbrochen, können die Tumorzellen nicht mehr wandern.

In Tierversuchen zeigte sich, dass das Anschalten des S100A4-Gens stark erhöhte Metastasierungsraten auslöste. Dies konnte am Krankheitsverlauf von Patienten mit Dickdarmkrebs untermauert werden. War S100A4/Metastasin in Tumorgewebsproben erhöht, hatten die Patienten auch eine erhöhte Wahrscheinlichkeit Metastasen in der Leber oder Lunge zu bekommen.

Die von den Forschern in Berlin und Frederick erzielten Ergebnisse verbinden zwei bisher nicht verknüpfte zelluläre Programme, die bedeutend für Tumorwachstum und Metastasierung sind: der beta-Catenin/TCF-Signalweg und das S100A4/Metastasin-Gen, das Wanderung und Invasion kontrolliert. Neue gezielte therapeutische Strategien, die darauf abzielen, die beta-Catenin/TCF-Regulation zu unterbrechen, um die Entstehung von Metastasen beim Dickdarmkrebs zu verringern oder zu verhindern, werden derzeit von der Forschungsgruppe in Berlin-Buch weiter geprüft.

*The metastasis-associated gene S100A4 is a novel target of beta-catenin / T-cell factor (TCF) signaling in colon cancer

Short title: beta-catenin/TCF regulates S100A4

Authors:
Ulrike Stein, PhD1, Franziska Arlt1, Wolfgang Walther, PhD1, Janice Smith1, Todd Waldman, MD, PhD2, Erik D. Harris3, Susan D. Mertins, PhD4, Claus W. Heizmann, PhD5, David Allard, PhD6, Walter Birchmeier, PhD7, Peter M. Schlag, MD, PhD1, and Robert H. Shoemaker, PhD4

1Department of Surgery and Surgical Oncology, Robert-Rössle Cancer Hospital, Charité Campus Buch, and Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine, Berlin, Germany;

2Lombardi Cancer Center, Georgetown University School of Medicine, Washington, DC;

3SAIC-Frederick, National Cancer Institute-Frederick, Frederick, MD;

4Screening Technologies Branch, Developmental Therapeutics Program, Division of Cancer Treatment and Diagnosis, National Cancer Institute-Frederick, Frederick, MD;

5Department of Pediatrics, Division of Clinical Chemistry and Biochemistry, University Zürich, Zürich, Switzerland;

6Cancer and Polio Fund Laboratories, Biosciences Building, University of Liverpool, Liverpool, UK;

7Department of Cancer Research, Max-Delbrück-Center for Molecular Medicine, Berlin, Germany

Barbara Bachtler
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