Kollagen XII ist wahrscheinlich ein potenzieller Marker für Patienten mit hohem Risiko für einen Rückfall von Metastasen

Kollagen Typ XII spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Organisation der Tumormatrix, zeigt eine neue Studie des Garvan Institute of Medical Research. Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von außerordentlichem Professor Thomas Cox, Leiter des Labors für Matrix und Metastasen, entdeckte auch, dass hohe Konzentrationen von Kollagen XII Brustkrebszellen dazu veranlassen können, sich vom Tumor auf andere Körperteile auszubreiten, ein Prozess, der als Metastasierung bekannt ist.

Die Tumormikroumgebung ist das Ökosystem, das einen Tumor umgibt, von dem eine Komponente die extrazelluläre Matrix ist. Krebszellen interagieren ständig mit der Mikroumgebung des Tumors, was sich auf das Wachstum eines Tumors auswirkt. Kollagen ist ein wichtiger Bestandteil dieser Tumormikroumgebung, aber wie es Tumore beeinflusst, ist noch nicht verstanden.

Es gibt noch vieles, was wir über die Rolle der extrazellulären Matrix bei der Krebsmetastasierung nicht wissen. Unsere Studie zeigt, dass Kollagen XII eine wichtige Rolle bei der Progression und Metastasierung von Brustkrebs spielt.“

Thomas Cox, leitender Studienautor und außerordentlicher Professor, Garvan Institute of Medical Research

„Stellen Sie sich Krebszellen als Samen und die Mikroumgebung des Tumors als Boden vor. Durch die Untersuchung des Bodens – der extrazellulären Matrix – können wir anfangen zu verstehen, was manche Tumore aggressiver macht als andere, und dadurch beginnen, neue Wege zur Behandlung von Krebs zu entwickeln ,“ er sagt.

Die Forschung deutet auch darauf hin, dass die Messung des Kollagen-XII-Spiegels in der Tumorbiopsie eines Patienten möglicherweise als zusätzliches Screening-Instrument verwendet werden könnte, um aggressiven Brustkrebs mit höheren Metastasierungsraten zu identifizieren, beispielsweise bei der dreifach negativen Art von Brustkrebs. Darüber hinaus könnte Kollagen XII ein mögliches Ziel für zukünftige Behandlungen sein.

Die Studie ist im Fachjournal Nature Communications erschienen.

Kollagen XII verändert die Tumorumgebung, um Krebszellen beim Eindringen zu helfen

Die extrazelluläre Matrix oder „Matrix“ ist ein 3D-Geflecht aus etwa 300–400 Kernmolekülen, darunter mehrere Kollagenproteine. Diese Matrix bietet strukturelle und funktionelle Unterstützung für Zellen und Gewebe in allen Teilen des Körpers.

In dieser Studie haben die Forscher katalogisiert, wie sich die Tumormatrix im Laufe der Zeit verändert, und eine umfassende Datenbank dieser Veränderungen erstellt, die den Forschern frei zur Verfügung gestellt wurde.

Das Team konzentrierte sich auf Kollagen XII, eine von 28 Arten von Kollagen im Körper. Kollagen XII spielt eine wichtige Rolle bei der Organisation anderer Kollagene und kann tiefgreifende Auswirkungen auf die 3D-Struktur der extrazellulären Matrix haben.

Die Forscher untersuchten Tumore in Mausmodellen von den frühesten präklinischen Krebsstadien bis hin zu Tumoren im Spätstadium. Sie fanden heraus, dass sich mit der Entwicklung der Tumore viele Matrixmoleküle veränderten und vor allem auch der Kollagen-XII-Spiegel anstieg.

„Kollagen XII scheint die Eigenschaften des Tumors zu verändern und ihn aggressiver zu machen“, sagt Erstautor Michael Papanicolaou von Garvan. „Es verändert die Art und Weise, wie Kollagene organisiert sind, um Krebszellen dabei zu unterstützen, aus dem Tumor zu entkommen und sich an andere Stellen wie die Lunge zu bewegen.“

Das Team verwendete dann Gentechnik, um die Produktion von Kollagen XII zu manipulieren, und untersuchte die Auswirkungen von Metastasen auf andere Organe. Sie fanden heraus, dass mit steigendem Kollagen-XII-Spiegel auch Metastasen auftraten. Diese Ergebnisse wurden dann in menschlichen Tumorbiopsien bestätigt, die zeigten, dass hohe Konzentrationen von Kollagen XII mit einer höheren Metastasierung und schlechteren Gesamtüberlebensraten verbunden sind.

Weitere Forschungsarbeiten werden sich auf die Untersuchung weiterer menschlicher Proben und die Untersuchung möglicher therapeutischer Wege konzentrieren.

Quelle:

Garvan Institute of Medical Research

Referenz:

Papanicolaou, M. et al. (2022) Die zeitliche Profilierung der Mikroumgebung des Brusttumors zeigt Kollagen XII als Treiber der Metastasierung. Naturkommunikation. doi.org/10.1038/s41467-022-32255-7.

.