Hirntumore

Blutstammzellen machen Glioblastome aggressiver

Einen wesentlichen Puzzlestein zum Verständnis der Gefährlichkeit der aggressivsten Hirntumore, der sogenannten Glioblastome, könnten jetzt Wissenschafter des Deutschen Konsortiums für translationale Krebsforschung (DKTK) entdeckt haben. Sie identifizierten erstmals Stammzellen des blutbildenden Systems in allen entsprechenden Gewebeproben.

red/Agenturen

„Diese Blutstammzellen fördern die Teilung der Krebszellen und unterdrücken gleichzeitig die Immunabwehr gegen den Tumor“, teilten die Wissenschafter mit. Glioblastome sind Hirntumoren mit einem besonders schweren und zumeist tödlichen Verlauf. Sie wachsen diffus ins gesunde Gehirn ein und lassen sich daher durch eine Operation kaum vollständig entfernen. Selbst gegen die bestmöglichen chirurgischen, chemo- und strahlentherapeutischen Behandlungen werden sie schnell resistent. Auch moderne Immuntherapien, die bei anderen Krebsarten teilweise gute Erfolge erzielen, wirken offenbar nicht.

„Glioblastome schaffen sich offenbar eine Umgebung, die aktiv die Immunabwehr unterdrückt, wurde Björn Scheffler, DKTK-Professor für Translationale Onkologie am Westdeutschen Tumorzentrum in Essen, jetzt in einer Aussendung zitiert. „Sie produzieren immunsuppressive Botenstoffe, und in der direkten Umgebung der Tumoren finden wir bestimmte Arten von Immunzellen, welche die Abwehr gezielt drosseln.“

Profile der zellulären Zusammensetzung erstellt

Die Vielfalt von Immunzellen in der Mikroumgebung von Glioblastomen war bisher nicht im Detail bekannt. An Gewebeproben von 217 Glioblastomen und 17 Proben von gesundem Gehirngewebe erstellten die Wissenschafter deshalb auf der Basis von computergestützten Transkriptionsanalysen Profile der zellulären Zusammensetzung. Die Gewebeproben waren direkt an den Operationsrändern entnommen worden - wo verbliebene Tumorzellen und Immunzellen aufeinandertreffen.

Das Team konnte die Signale von 43 Zelltypen, darunter allein 26 verschiedenen Arten von Immunzellen, unterscheiden. Zu ihrer großen Überraschung entdeckten die Wissenschafter in allen Proben von bösartigen Tumoren Stammzellen und Vorläuferzellen des blutbildenden Systems. In gesunden Gewebeproben war dieser Zelltyp dagegen nicht nachweisbar. „Blutstammzellen sind eigentlich im Knochenmark angesiedelt und versorgen von dort aus den Körper mit allen Arten reifer Blutzellen - darunter natürlich auch alle verschiedenen Arten von Immunzellen. Hirntumor-eigene Blutstammzellen sind bisher noch nie beschrieben worden“, erklärte die Erstautorin der Studie, Celia Dobersalske.

Noch erstaunlicher war die Beobachtung, dass diese Blutstammzellen offenbar fatale Eigenschaften haben: Sie unterdrücken das Immunsystem und befeuern gleichzeitig das Tumorwachstum. Züchteten die Forscher die tumorassoziierten Blutstammzellen gemeinsam mit Glioblastomzellen in derselben Kulturschale, so steigerte sich die Teilungsaktivität der Krebszellen. Gleichzeitig produzierten sie große Mengen des als „Immunbremse“ bekannten Moleküls PD-L1 auf ihrer Oberfläche.

Netzwerk aus Zellfortsätzen verbindet Krebszellen

Auch sogenannte Tumor-Organoide - Minitumoren, die in der Kulturschale aus Hirntumorzellen einzelner Patienten gezüchtet wurden - reagierten auf die Blutstammzellen: In deren Gegenwart bildeten die Krebszellen ein Netzwerk aus Zellfortsätzen, dass sie untereinander verbindet. Wissenschaftler vom DKFZ und vom Heidelberger Universitätsklinikum haben erst vor wenigen Jahre entdeckt, dass Glioblastomzellen über diese Verbindungen kommunizieren und sich dadurch vor therapiebedingten Schäden schützen.

Alle diese Beobachtungen legten die Vermutung nahe, dass die in Glioblastomen vorkommenden Blutstammzellen den Verlauf der Erkrankung negativ beeinflussen. Dieser Verdacht bestätigte sich bei einer Untersuchung an 159 Glioblastom-Patienten, deren Daten zum klinischen Verlauf der Krebserkrankung verfügbar waren. Bei dieser Patientengruppe zeigte sich durchgehend: Je mehr Blutstammzellen ein Tumor enthielt, desto mehr immunsuppressive Botenstoffe wurden ausgeschüttet, desto mehr immunbremsende Marker bildeten die Krebszellen - und desto geringer war das Gesamtüberleben der Patienten. Möglicherweise könnten sich aus den Erkenntnissen Chancen ergeben, durch die Gabe von Zytokinen als Arzneimittel die tumorbedingte Immunblockade zu umgehen. „Dann hätten Immuntherapien gegen das Glioblastom eine bessere Chance auf Wirksamkeit“, stellten die Wissenschafter fest.