Collageen XII is waarschijnlijk een potentiële marker voor patiënten met een hoog risico op metastatische terugval

Collageen XII is waarschijnlijk een potentiële marker voor patiënten met een hoog risico op metastatische terugval

Collageen type XII speelt een sleutelrol bij het reguleren van de organisatie van de tumormatrix, blijkt uit een nieuwe studie van het Garvan Institute of Medical Research. Een team van wetenschappers onder leiding van universitair hoofddocent Thomas Cox, hoofd van het Matrix and Metastasis Laboratory, ontdekte ook dat hoge niveaus van collageen XII ervoor kunnen zorgen dat borstkankercellen zich van de tumor naar andere delen van het lichaam verspreiden, een proces dat bekend staat als metastase.

De micro-omgeving van de tumor is het ecosysteem dat een tumor omringt, waarvan een onderdeel de extracellulaire matrix is. Kankercellen hebben voortdurend interactie met de micro-omgeving van de tumor, wat de groei van een tumor beïnvloedt. Collageen is een belangrijk onderdeel van deze micro-omgeving van tumoren, maar hoe het tumoren beïnvloedt, is nog niet duidelijk.

Er is nog steeds veel dat we niet weten over de rol van de extracellulaire matrix bij de uitzaaiing van kanker. Onze studie toont aan dat collageen XII een belangrijke rol speelt bij de progressie en uitzaaiing van borstkanker.”

Thomas Cox, senior studieauteur en universitair hoofddocent, Garvan Institute of Medical Research

"Beschouw kankercellen als zaden en de micro-omgeving van de tumor als grond. Door de grond te bestuderen - de extracellulaire matrix - kunnen we beginnen te begrijpen wat sommige tumoren agressiever maakt dan andere, en daardoor nieuwe manieren beginnen te ontwikkelen om kanker te behandelen", zegt hij.

Onderzoek suggereert ook dat het meten van collageen XII-niveaus in de tumorbiopsie van een patiënt mogelijk zou kunnen worden gebruikt als een aanvullend screeningsinstrument om agressieve borstkankers met hogere metastasen te identificeren, zoals het drievoudig-negatieve type borstkanker. Bovendien zou collageen XII een mogelijk doelwit kunnen zijn voor toekomstige behandelingen.

De studie werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Collageen XII verandert de tumoromgeving om kankercellen te helpen binnendringen

De extracellulaire matrix of ‘matrix’ is een 3D-netwerk van ongeveer 300-400 kernmoleculen, waaronder verschillende collageeneiwitten. Deze matrix biedt structurele en functionele ondersteuning aan cellen en weefsels in alle delen van het lichaam.

In deze studie catalogiseerden onderzoekers hoe de tumormatrix in de loop van de tijd verandert en creëerden ze een uitgebreide database van deze veranderingen, die gratis beschikbaar werd gesteld aan onderzoekers.

Het team concentreerde zich op collageen XII, een van de 28 soorten collageen in het lichaam. Collageen XII speelt een belangrijke rol in de organisatie van andere collagenen en kan diepgaande effecten hebben op de 3D-structuur van de extracellulaire matrix.

De onderzoekers onderzochten tumoren in muismodellen vanaf de vroegste preklinische kankerstadia tot tumoren in een laat stadium. Ze ontdekten dat naarmate de tumoren zich ontwikkelden, veel matrixmoleculen veranderden en vooral het collageen XII-niveau toenam.

“Collageen XII lijkt de eigenschappen van de tumor te veranderen en agressiever te maken”, zegt hoofdauteur Michael Papanicolaou van Garvan. "Het verandert de manier waarop collagenen worden georganiseerd om kankercellen te helpen ontsnappen uit de tumor en naar andere plaatsen zoals de longen te verhuizen."

Het team gebruikte vervolgens genetische manipulatie om de productie van collageen XII te manipuleren en bestudeerde de effecten van metastasen op andere organen. Ze ontdekten dat naarmate de collageen XII-niveaus toenamen, er ook metastasen optraden. Deze resultaten werden vervolgens bevestigd in menselijke tumorbiopten, waaruit bleek dat hoge niveaus van collageen XII geassocieerd zijn met hogere metastasen en slechtere algehele overlevingspercentages.

Verder onderzoek zal zich richten op het onderzoeken van aanvullende menselijke monsters en het onderzoeken van mogelijke therapeutische routes.

Bron:

Garvan Instituut voor Medisch Onderzoek

Referentie:

Papanicolaou, M. et al. (2022) Temporele profilering van de micro-omgeving van borsttumoren onthult collageen XII als aanjager van metastasen. Communicatie over de natuur. doi.org/10.1038/s41467-022-32255-7.

.