Wechselwirkungen zwischen Hodentumorzellen, Immunzellen und Fibroblasten

Forschende um Prof. Daniel Nettersheim vom Universitätsklinikum Düsseldorf haben die molekularen und epigenetischen Eigenschaften von Hodentumor-assoziierten Fibroblasten entschlüsselt. Ihre Studie zeigte, dass verschiedene Subtypen von Hodentumoren die Fibroblasten unterschiedlich stark aktivieren.

Das Team identifizierte neue Botenstoffe, die von krebsassoziierten Fibroblasten freigesetzt werden. Diese könnten Immunzellen beeinflussen und an der Entstehung von Therapieresistenz bei Hodentumoren beteiligt sein. Die Studie wurde von der Wilhelm Sander-Stiftung mit 160.000 Euro gefördert und in „Matrix Biology“ veröffentlicht.

Testikuläre Keimzelltumoren, auch Hodentumoren genannt, betreffen vor allem junge Männer im Alter von 15 bis 44 Jahren. Obwohl Hodenkrebs eine gut behandelbare Krebsart ist, steigt die Zahl der Neuerkrankungen in den letzten Jahren kontinuierlich an. Als Ursache wird unter anderem der westliche Lebensstil diskutiert, der mit einer hohen Belastung durch Chemikalien, wie Weichmachern oder hormonähnlich wirkenden Substanzen einhergeht. Ebenso können die meist jungen Patienten eine Therapieresistenz entwickeln, die trotz multimodaler Therapie tödlich enden kann.

Das Forschungsteam um Nettersheim hat bereits in früheren Studien die Bedeutung der Interaktion zwischen Keimzelltumorzellen und dem umgebenden Mikromilieu aufgezeigt. Im Mittelpunkt der aktuellen Studie standen die Fibroblasten, die normalerweise für den Erhalt der Gewebsfestigkeit mitverantwortlich sind. Nach einer Interaktion mit Tumorzellen werden diese Zellen zu krebsassoziierten Fibroblasten aktiviert und können dann die Tumorprogression und das Therapieergebnis beeinflussen. Daher ist es wichtig, diese Interaktion von Tumorzellen mit Fibroblasten besser zu verstehen, um neue Therapiekonzepte zu entwickeln und Therapieresistenzen zu umgehen.

Charakterisierung der molekularen und epigenetischen Eigenschaften

Die Forschenden führten eine detaillierte Charakterisierung der molekularen und epigenetischen Eigenschaften von Hodenkrebs-assoziierten Fibroblasten durch. Dabei wurden Veränderungen im Erbgut (DNA-Methylierung), bestimmte RNA-Moleküle (Transkriptom) und die von den krebsassoziierten Fibroblasten abgesonderten Proteine (Proteom und Sekretom) gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass verschiedene Hodenkrebs-Subtypen die Fibroblasten unterschiedlich stark aktivieren (Abb. 1). Ebenso konnten die Forschenden Botenstoffe identifizieren, die von den krebsassoziierten Fibroblasten ausgeschüttet werden und in Hodentumorzellen die Produktion bestimmter Moleküle erhöhen, die mit Therapieresistenz in Verbindung gebracht werden sowie Immunzellen (Makrophagen) aktivieren. Zusammengenommen kann dies den Therapieerfolg beeinflussen.

„Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen die Beteiligung der krebsassoziierten Fibroblasten an der Entstehung von Keimzelltumoren und einer möglichen Therapieresistenz, aber auch deren Einfluss auf die Aktivierung anderer Zelltypen, wie z.B. Immunzellen“, fasst Prof. Dr. Nettersheim die Studienergebnisse zusammen. „Forschungsstudien wie diese können nicht ohne interne und externe Kooperationen durchgeführt werden und die Universitätsmedizin Düsseldorf bietet hierfür hervorragende Voraussetzungen“, ergänzt Frau Stephan, die Erstautorin der Studie. Denn an diesem Forschungsprojekt waren auch die Core Facilities, Molecular Proteomics Laboratory und Genomics & Transcriptomics des Biologisch-Medizinischen Forschungszentrums (BMFZ) der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf sowie Kooperationspartner des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf beteiligt.

Diese Studie bildet nach Überzeugung der Forscher die Grundlage für weiterführende Analysen der identifizierten Botenstoffe, deren Vorkommen im Tumorgewebe auch als potenzielle Biomarker zur Vorhersage des Krankheitsverlaufs und für neue Therapieansätze dienen können.

(Wilhelm Sander-Stiftung / ms)