Forscher entdecken protein, das fördert die Gehirn-Metastasen

Ein protein, das Brust -, Lungen-und andere Krebsarten fördern Ihre Ausbreitung oder Metastasen—an das Gehirn, wurde festgestellt, von einem team unter der Leitung von Weill Cornell Medizin und New York-Presbyterian Ermittler. Das protein, CEMIP, wird nun ein Fokus der Bemühungen um die Vorhersage, Vorbeugung und Behandlung von hirnmetastasen, die eine häufige Ursache von Krebs-Todesfälle.

In Ihrer Studie, veröffentlicht Nov. 4 in Nature Cell Biology, fanden die Wissenschaftler, dass CEMIP fordert Blutgefäß und Residenten Immunzellen im Gehirn zu produzieren entzündliche Moleküle, die wiederum unterstützen das überleben und Fortschreiten von Krebs-Zellen zu bilden, Hirn-Tumoren. Im Labor-Gericht-und Tier-Modell-Experimenten, entfernen CEMIP stark behindert, das Gehirn Metastasen-Prozess. In tests an menschlichen Patienten Brust-und Lungen-Tumoren, die Forscher verknüpften hohen CEMIP Ebenen zu einem hohen Risiko der Metastasierung in das Gehirn.

„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Blockierung CEMIP könnte eine gute Strategie für das verhindern oder die Behandlung von Hirn-Metastasen, und dass die überwachung CEMIP-levels in primären Tumoren könnte die es uns ermöglichen, zum ersten mal, um vorherzusagen, das Risiko von Hirn-Metastasen“, sagte co-senior-Autor Dr. David Lyden, die Stavros S. Niarchos Professor in der Pädiatrischen Kardiologie, und professor für Pädiatrie und der Zell-und Entwicklungsbiologie am Weill Cornell Medizin.

Die überwiegende Mehrheit der Todesfälle durch Krebs verursacht werden, nicht durch die anfängliche, primäre Tumoren, die form aber von sekundären, metastasierenden Tumoren in lebenswichtigen Organen. Hirnmetastasen sind die tödlichsten von diesen und sind auch relativ Häufig, die in geschätzten 150.000 bis 200.000 Patienten mit Krebs jedes Jahr in den Vereinigten Staaten. Es wurde kein guter Weg, um vorherzusagen, diese Metastasen, geschweige denn verhindern oder zu behandeln.

In der Studie fanden die Wissenschaftler, dass CEMIP ein protein, das zuvor im Zusammenhang mit einigen Krebsarten produziert auf einem hohen Niveau von Hirn-metastasierende menschliche Brust-und Lungenkrebs-Zellen. CEMIP konzentriert sich auf besonders hohem Level in diesen Zellen‘ „exosomen,“ winzige Kapseln, die abgesondert von den Zellen und kann zirkulieren im Körper und werden durch andere Zellen. Im Gegensatz dazu CEMIP tendenziell produziert auf einem relativ niedrigen Niveau von Krebszellen metastasieren zum Knochen und anderen Organen.

Das team fand Beweise dafür, dass CEMIP-haltigen exosomen von primären Brust-und Lungen-Tumoren getroffen werden vor allem von Endothelzellen, die die Blutgefäße im Gehirn, und in der Nähe von Gehirn-Residenten Immunzellen genannt microglial Zellen. Das protein löst Veränderungen in diesen Zellen, einschließlich der erhöhten Produktion von entzündlichen Moleküle, die zuvor im Zusammenhang mit der Metastasierung.

„Auch wenn wir gelöscht, die CEMIP-gen aus den Krebszellen, die Bereitstellung CEMIP durch exosomen wieder die molekularen Umgebung im Gehirn-Gewebe, das erlaubt, die Krebs-Zellen zu besiedeln das Gewebe,“ sagte ersten Autor Gonçalo Rodrigues, ein Ph. D. student co-betreut von Dr. Lyden und Dr. Maria de Sousa, professor emerita an der Universität von Porto in Portugal und außerordentlicher professor für Pädiatrie am Weill Cornell Medizin. Dr. de Sousa ist auch ein co-senior-Autor der Studie.

In der Abwesenheit von CEMIP, fanden die Wissenschaftler Zellen von Gehirn-Metastasierung neigende Zellen fehlgeschlagen zu kolonisieren Hirngewebe der Regel in Gewebe-Kultur-Experimenten und Tiermodellen.

Co-senior-Autor Dr. David Pisapia, ein Assistent professor für Pathologie und Labor Medizin an Weill Cornell Medizin und ein Pathologe an NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center, untersucht über 300 Proben von primären und metastatischen Tumoren des Brust-und Lungenkrebs-Patienten, und festgestellt, dass primäre Tumoren verbunden mit hirnmetastasen tendenziell einen viel höheren Ebenen der CEMIP im Vergleich zu primären Tumoren assoziiert mit Knochen-oder sonstigen Metastasen, oder keine Metastasen. Die Forscher verknüpften höheren CEMIP Produktion in der primären tumor zu einem schnelleren Fortschreiten der Gehirn-Metastasen, während höhere CEMIP Produktion im Gehirn Metastasen korreliert mit kürzeren überlebenszeiten für die Patienten.