ESMO Congress 2022: Wie Luftverschmutzung Krebs bei Nie-Rauchern auslösen kann

Wissenschaftler des Francis Crick Institute und des University College London, Großbritannien, haben einen neuen Mechanismus identifiziert, durch den sehr kleine Schadstoffpartikel in der Luft bei Menschen, die nie geraucht haben, Lungenkrebs auslösen können. Das belegen Untersuchungen, die auf dem ESMO-Kongress 2022 vorgestellt wurden, finanziert von Cancer Research UK (1).

Dies ebnet den Weg für neue Präventionsansätze und die Entwicklung von Therapien. Die Partikel, die typischerweise in Fahrzeugabgasen und im Rauch fossiler Brennstoffe zu finden sind, werden mit dem Risiko für Nichtkleinzelligen Lungenkrebs (NSCLC) in Verbindung gebracht, wodurch jährlich weltweit über 250.000 Todesfälle durch Lungenkrebs verursacht werden (2,3).

„Die gleichen Partikel in der Luft, die aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammen und den Klimawandel verschärfen, wirken sich über einen wichtigen und bisher übersehenen krebserregenden Mechanismus in Lungenzellen direkt auf die menschliche Gesundheit aus“, sagte Prof. Charles Swanton vom Francis Crick Institute und Arzt bei Cancer Research UK, London, Großbritannien, der die Forschungsergebnisse im Rahmen des Presidential Symposium am 10.09.2022 vorstellte. „Das Lungenkrebsrisiko durch Luftverschmutzung ist geringer als durch Rauchen, aber wir haben keine Kontrolle darüber, was wir alle atmen. Weltweit sind mehr Menschen unsicherer Luftverschmutzung ausgesetzt als giftigen Chemikalien im Zigarettenrauch. Diese neuen Daten verbinden die Bedeutung der Klimagesundheit mit der Verbesserung der menschlichen Gesundheit.“

Die neuen Erkenntnisse basieren auf Human- und Laborforschung zu EGFR-Mutationen, die bei etwa der Hälfte der Menschen mit Lungenkrebs auftreten, die nie geraucht haben. In einer Studie mit fast einer halben Million Menschen, die in England, Südkorea und Taiwan leben, wurde die Exposition gegenüber steigenden Konzentrationen von Feinstaub (PM) mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern (μm) in der Luft mit einem erhöhten Risiko für NSCLC mit EGFR-Mutationen in Verbindung gebracht.

In den Laborstudien zeigten die Wissenschaftler des Francis Crick Institute, dass dieselben Schadstoffpartikel (PM2.5) schnelle Veränderungen in Atemwegszellen förderten, die Mutationen in EGFR und im mit Lungenkrebs assoziierten Gen KRAS-Gen aufwiesen, und sie in Richtung eines Krebsstammzell-artigen Zustandes trieben. Sie fanden zudem heraus, dass Luftverschmutzung den Zustrom von Makrophagen antreibt, die den Entzündungsmediator Interleukin-1β freisetzen, was die Expansion von Zellen mit EGFR-Mutationen als Reaktion auf die Exposition gegenüber PM2.5 befördert, und dass die Blockade von Interleukin-1β die Entstehung von Lungenkrebs hemmte. Diese Ergebnisse stimmten mit Daten aus einer früheren großen klinischen Studie überein, die eine dosisabhängige Verringerung der Lungenkrebsinzidenz zeigten, wenn Menschen mit dem IL1β-Antikörper Canakinumab behandelt wurden (4).

In einer finalen Versuchsreihe verwendete das Francis-Crick-Team hochmoderne, ultratiefe Mutationsprofile kleiner Proben von normalem Lungengewebe und identifizierte EGFR- und KRAS-Treibermutationen in 18 % bzw. 33 % der normalen Lungenproben.

„Wir fanden heraus, dass Treibermutationen in EGFR- und KRAS-Genen, die häufig bei Lungenkrebs vorkommen, tatsächlich in normalem Lungengewebe vorhanden sind und eine wahrscheinliche Folge des Alterns sind“, erläuterte Swanton. „In unserer Forschung haben diese Mutationen allein Krebs in Labormodellen nur schwach verstärkt. Wenn Lungenzellen mit diesen Mutationen jedoch Luftschadstoffen ausgesetzt waren, sahen wir mehr Krebserkrankungen und diese traten schneller auf, als wenn Lungenzellen mit diesen Mutationen keinen Schadstoffen ausgesetzt waren. Dies deutet darauf hin, dass Luftverschmutzung die Entstehung von Lungenkrebs in Zellen fördert, die Driver-Genmutationen beherbergen. Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, warum einige Lungenzellen mit Mutationen krebsartig werden, wenn sie Schadstoffen ausgesetzt werden, während andere dies nicht tun.“

Prof. Tony Mok von der Chinese University of Hong Kong, der nicht an der Studie beteiligt war, kommentierte die Ergebnisse wie folgt: „Diese Forschung ist faszinierend und aufregend, da sie bedeutet, dass wir uns fragen können, ob es in Zukunft möglich sein wird, Lungenscans zu verwenden, um nach präkanzerösen Läsionen in der Lunge zu suchen und zu versuchen, diese mit Arzneimitteln wie Interleukin-1β-Inhibitoren rückgängig zu machen. Wir wissen noch nicht, ob es möglich sein wird, hochempfindliche EGFR-Profile an Blut- oder anderen Proben zu nutzen, um Nichtraucher zu finden, die für Lungenkrebs prädisponiert sind und von Lungenscans profitieren könnten, daher sind die Diskussionen noch sehr spekulativ.“

Wie Swanton betont er, wie wichtig es ist, die Luftverschmutzung zu reduzieren, um das Risiko von Lungenerkrankungen, einschließlich Krebs, zu senken. „Wir kennen den Zusammenhang zwischen Umweltverschmutzung und Lungenkrebs schon lange, und wir haben jetzt eine mögliche Erklärung dafür. Da der Verbrauch fossiler Brennstoffe mit Umweltverschmutzung und Kohlenstoffemissionen einhergeht, haben wir einen starken Auftrag, diese Probleme anzugehen – sowohl aus ökologischen als auch aus gesundheitlichen Gründen“, schloss Mok.