Dieser Neurotransmitter hilft bei der Ausbreitung aggressiver Tumoren
Neue Forschungen haben menschliche Krebszellen untersucht, die in Mäuse, menschliche Tumorproben und andere Tests implantiert wurden, um besser zu verstehen, was die Ausbreitung bestimmter aggressiver Krebsarten antreibt.
Ein Team von Johns Hopkins Medicine in Baltimore, MD, hat kürzlich eine Studie durchgeführt, deren Ergebnisse jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht werden Zellenberichte.
Diese Ergebnisse zeigen, dass viele aggressive oder höhergradige Krebsarten höhere Spiegel eines bestimmten Neurotransmitters enthalten.
Hochgradige Krebstumoren zeichnen sich durch schnellere Wachstums- und Ausbreitungsraten aus.
Neurotransmitter sind chemische Botenstoffe, die es Neuronen ermöglichen, untereinander zu „kommunizieren“ und Nachrichten an andere Zellen zu senden.
In der neuen Studie konzentrierten sich die Forscher auf N-Acetylaspartylglutamat (NAAG) und sagten, dass dieser Neurotransmitter ein relevantes neues Ziel bei der Behandlung von höhergradigen Krebstumoren sein könnte.
Insbesondere zeigten ihre Experimente, dass NAAG bei sich schnell entwickelnden Krebstumoren häufiger vorkommt als bei anderen Krebsarten. Die Wissenschaftler fanden auch Hinweise darauf, dass dieser Neurotransmitter eine Quelle von Glutamat - einem wichtigen Zellnährstoff - für bestimmte Krebstumoren ist und somit deren Wachstum unterstützt.
Die Tumoren mit hohen NAAG-Spiegeln exprimierten auch ein bestimmtes Enzym: Glutamatcarboxypeptidase II (GCPII).
"Unsere Studie [legt nahe], dass NAAG als wichtiges Reservoir für die Versorgung von Krebszellen mit Glutamat über GCPII dient, wenn die Glutamatproduktion aus anderen Quellen begrenzt ist", erklärt die leitende Studienautorin Dr. Anne Le.
NAAG treibt einige aggressive Krebsarten an
Zunächst verwendeten die Wissenschaftler Massenspektroskopie, um die Zusammensetzung menschlicher Burkitt-Lymphomzellen zu analysieren. Diese Technik ermöglicht es uns, die Massen verschiedener Komponenten innerhalb einer Untersuchungsprobe zu bewerten.
Das haben sie gefunden MEIN C-getriebenes Burkitt-Lymphom, das exprimiert MEIN C Genveränderungen hatten höhere NAAG-Werte als Nicht-MEIN C-getriebenes Lymphom. Dieser Neurotransmitter war auch bei hochgradigen Ovarialkarzinomtumoren beim Menschen häufiger als bei primären Ovarialkarzinomtumoren.
Kurz gesagt, schnell wachsender Krebs enthielt signifikant höhere NAAG-Spiegel als langsamer wachsende Krebstumoren.
Unter den Tumorproben von menschlichem Hirntumor wiesen höhergradige Tumoren höhere NAAG-Spiegel auf als niedriggradige Tumoren. Diese Werte waren "umgekehrt und signifikant mit der Überlebenszeit des Patienten korreliert", schreiben die Autoren der Studie.
Dies bedeutet, dass aggressivere Tumoren höhere Mengen dieses Neurotransmitters enthielten und dass die Personen, von denen die Wissenschaftler diese Tumorproben gesammelt hatten, weniger wahrscheinlich überlebt hatten.
Zwei Täter gleichzeitig ansprechen
Ihr nächster Schritt bestand in der Untersuchung von Mausmodellen, in die sie humane Burkitt-Lymphomtumoren implantiert hatten. Beim Blick auf das Nagetiermodell stellten sie fest, dass mit dem Wachstum der Tumoren auch ihr NAAG-Gehalt anstieg. Wenn dagegen Tumore schrumpften, sanken auch ihre NAAG-Werte.
Anschließend arbeiteten die Wissenschaftler mit Mausmodellen, in die Tumore des menschlichen Eierstockkrebses implantiert worden waren, und versuchten, die GCPII-Aktivität mithilfe eines Inhibitors namens 2-PMPA zu bekämpfen.
Dies ermöglichte es ihnen, sowohl die Tumore zu verkleinern als auch die Konzentrationen von Glutmate in den Krebszellen zu reduzieren.
Bei der Untersuchung von Mäusen mit vom Menschen stammenden Pankreaskrebstumoren stellten die Wissenschaftler schließlich fest, dass sie durch den Angriff auf Glutaminase - ein Enzym, das Glutamin in Glutamat umwandelt - sowie GCPII Krebstumoren noch weiter verkleinern konnten.
Dies, so argumentieren die Forscher, ist wahrscheinlich, weil sie die Produktion des Zellnährstoffs aus zwei Quellen gestoppt haben: NAAG und Glutamin.
"Zusammen", bemerkt Dr. Le, "verbinden diese Ergebnisse die Plasmakonzentrationen von NAAG stark mit den Tumorwachstumsraten und legen nahe, dass Messungen von NAAG im peripheren Blut weiter untersucht werden sollten, um das Tumorwachstum während der Krebsbehandlung rechtzeitig zu überwachen."
"Diese Ergebnisse machen NAAG nicht zu einem potenziellen diagnostischen Marker, sondern zu einem prognostischen Marker", fügt Dr. Le hinzu, "ein potenziell wertvoller Weg für nichtinvasive Bewertungen der Tumorprogression."
NAAG ist ein „verstecktes Reservoir“.
Dr. Le zitiert auch frühere Forschungen, die bereits darauf hingewiesen hatten, dass der Glutaminstoffwechsel das Krebswachstum vorantreiben könnte.
"Vor sieben Jahren stellten wir fest, dass Glutamin eine große Rolle im Krebsstoffwechsel spielt und die Hemmung der Umwandlung von Glutamin in Glutamat das richtige Ziel war, um das Krebswachstum einzudämmen", sagt Dr. Le.
"Es stellt sich heraus, dass das richtig ist. Dies reicht jedoch nicht aus, da Krebszellen auf andere Weise Glutamat durch dieses verborgene Reservoir herstellen können. Die Ausrichtung auf beide Wege könnte die Krebsbehandlung verbessern. “
Dr. Anne Le
Sie gibt jedoch an, dass die jüngsten Ergebnisse nur für Krebstumoren relevant sind, die GCPII exprimieren.
Sie schließt nicht aus, dass NAAG das Tumorwachstum auch bei anderen Krebsarten fördern kann, obwohl dies über verschiedene Kanäle erfolgen kann. Das Team müsste weitere Studien durchführen, um die Richtigkeit dieser Hypothese zu beurteilen, warnt Dr. Le.
