In einer Untersuchung der Meduni Wien wurden erstmals Hinweise auf die Ursachen der Chemo-Resistenz beim kleinzelligen Lungenkarzinom entdeckt.
Meist wird das kleinzellige Lungenkarzinom erst in fortgeschrittenem Stadium entdeckt. Es haben sich dann bereits Metastasen entwickelt. Zu Beginn der behandlung wirkt die Chemotherapie sehr gut. Meist tritt allerdings innerhalb eines Jahres ein Tumorrezidiv auf, wobei dann eine erneute Chemotherapie nicht mehr wirksam ist.
Die Forschergruppe um Gerhard Hamilton, Universitätsklinik für Chirurgie der MedUni Wien, konnte nun die Ursachen für die Chemo-Resistenz des Tumors nachweisen. Das Resultat wurde nun in den Journals „Cell Adhesion and Migration“ und in „Trends in Cancer“ publiziert.
Verschiedene Therapieoptionen bei Lungenkarzinom
Das zu den häufigsten Krebsarten in Österreich zählenden Lungenkarzinom betrifft etwa 4.000 Menschen, die jährlich daran sterben – viele davon haben Jahrzehnte lang viel geraucht. Etwa 85 Prozent der Lungenkarzinome sind vom histologischen Typus des nicht-kleinzelligen Lungenkarzinom s (NSCLC), der recht gut auf zielgerichtete Therapien und Immuntherapien anspricht.
Die restlichen 15 Prozent der PatientInnen erleiden das kleinzellige Lungenkarzinom (SCLC), das aus neuroendokrinen Zellen besteht und rasch metastasiert. Die Behandlung erfolgt durch eine zytotoxische Chemotherapie und Bestrahlung.
Zunächst sprechen die PatientInnen auf die platinbasierte Therapie in Kombination mit dem Wirkstoff Etoposid sehr gut an, doch treten innerhalb eines Jahres resistente Tumorrezidive auf. Die weitere Therapie mit den Wirkstoffen Topocetan oder Anthracyclin weist eine niedrige Ansprechrate auf und das Überleben in diesem Stadium beträgt nur noch wenige Monate.
Kleinzelliges Lungenkarzinom bringt viele Tumorzellen in die Blutzirkulation
Eine Eigenheit des kleinzelligen Lungenkarzinom ist es, dass viele Tumorzellen in die Blutzirkulation wandern und als zirkulierende Tumorzellen Metastasen bilden. Vor einem Jahr gelang es der Forschungsgruppe um Gerhard Hamilton in Kooperation mit Robert Zeillinger (Molecular Oncology Group, Universitätsklinik für Frauenheilkunde) und Maximilian Hochmair (Otto-Wagner Spital), unbegrenzt kultivierbare Gewebekulturen dieser zirkulierenden Tumorzellen anzulegen.
Es zeigte sich, dass die zirkulierenden Tumorzellen als Einzelzellen sensitiv auf Chemotherapeutika reagieren, aber in allen Fällen spontan große Aggregate, also Tumorcluster mit sauerstoffarmen Kernregionen bilden. Diese Tumorcluster erweisen sich als resistent gegen Chemotherapie, weil die Wirkstoffe schwer eindringen können und aufgrund des Sauerstoffmangels viele Zellen in einer Ruhephase vorliegen. Der fehlende Sauerstoff macht auch eine Bestrahlung unwirksam, weil die zur Schädigung der Tumorzellen notwendigen Sauerstoffradikale fehlen.
Cluster-Bildung führt zu Chemo- und Strahlen-Resistenz
Es gelang der bahnbrechende Nachweis, dass die Chemo- und Strahlen-Resistenz durch die Cluster-Bildung der zirkulierenden Tumorzellen entsteht. Für die Behandlung bedeutet dies, dass beim ersten Chemotherapie-Zyklus lediglich die Haupttumormasse eliminiert wird und die zu Tumorclustern gewordenen zirkulierenden Tumorzellen nachfolgend zum Rezidiv führen. In völlig neuen Therapieansätzen müsste daher die Bildung dieser Tumorcluster verhindert oder ihre Auflösung erreicht werden. Das kleinzellige Lungenkarzinom ist das Modell eines aggressiv metastasierenden Tumors – die gewonnenen Erkenntnisse könnten aber auch für andere maligne Erkrankungen zutreffen.
Quelle: Cell Adhesion & Migration and Trends in Cancer: „Small cell lung cancer: circulating tumor cells of extended stage patients express a mesenchymal-epithelial transition phenotype“. G. Hamilton, M. Hochmair, B. Rath, L. Klameth, R. Zeillinger (doi.org/10.1080/19336918.2016.1155019; 2016, in press) and “Metastasis: circulating tumor cells in small cell lung cancer”. G. Hamilton, D. Moser, M. Hochmair (Cellpress, 3, March 2016).
