Neue Marker verbessern die Erkennung aggressiver Brustkrebszellen im Blut

Von allen Brustkrebsarten ist der dreifach negative Brustkrebs (TNBC) der aggressivste, für den es keine spezifischen Therapien gibt. Außerdem ist es wahrscheinlicher, dass TNBC metastasiert oder sich über den Blutkreislauf auf andere Organe ausbreitet, was jedes Jahr die Ursache für die meisten brustkrebsbedingten Todesfälle ist. Bisher war die Verfolgung zirkulierender Tumorzellen (CTC), ein aussagekräftiger Indikator für Krebsmetastasen, eine Herausforderung, da es nur sehr wenige Marker gibt, die diese Zellen spezifisch identifizieren.

Auf der Suche nach einer besseren Möglichkeit, das Fortschreiten der Metastasierung zu verfolgen, entwickelten Forscher am Baylor College of Medicine ein Verfahren zur Verbesserung der Erkennung von TNBC-Zellen, die aus einer einfachen Blutentnahme, manchmal auch „Flüssigkeitsbiopsie“ genannt, entnommen wurden und eine minimalinvasive Möglichkeit bieten, Krebs nahezu in Echtzeit zu überwachen. Dieser neue Ansatz führte zur Identifizierung von vier neuen Proteinen auf der Oberfläche lebender CTCs, die diese Zellen spezifisch identifizieren. Die Erfassung lebender Zellen ist wichtig, da sie es Wissenschaftlern ermöglicht, das genetische Material einzelner Zellen zu analysieren und so zu verstehen, wie sich Krebs ausbreitet und wie er gestoppt werden kann.

Die Studie erschien in Kommunikation zur Krebsforschungeine Zeitschrift der American Association for Cancer Research.

„Wir haben einen neuen Arbeitsablauf entwickelt, um lebende CTCs zu isolieren und zu analysieren, wobei wir uns zunächst auf Mausmodelle von metastasiertem TNBC konzentrierten und dann unsere Ergebnisse in Patientenproben testeten“, sagte Erstautor Dr. Bree M. Lege, ehemaliger Doktorand im Labor des korrespondierenden Autors Dr. Chonghui Cheng, Professor für Molekular- und Humangenetik sowie Molekular- und Zellbiologie und am Lester and Sue Smith Breast Center in Baylor. Cheng ist außerdem Mitglied des Dan L Duncan Comprehensive Cancer Center in Baylor.

Das Team begann damit, lebende CTCs, von denen es normalerweise nur sehr wenige gibt, aus dem Blut tumortragender Mäuse zu gewinnen, indem es die Tumorzellen von normalen Blutzellen trennte. Als nächstes isolierten sie einzelne Tumorzellen und analysierten sie mithilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung, die die Genaktivität in jeder Zelle misst. Dadurch konnten die Forscher erkennen, welche Gene – und vor allem welche Zelloberflächenproteine ​​– in TNBC-CTCs vorhanden waren.

Die Analyse ermöglichte es ihnen, vier neue Marker zu identifizieren, AHNAK2, CAVIN1, ODR4 und TRIML2, die auf der Oberfläche von CTCs, aber nicht in normalen Blutzellen vorhanden waren.

Wir sind mit unserem Ansatz zur Identifizierung von CTCs im Blut sehr zufrieden. Die neuen Marker erkannten Zellen, die Standardmethoden übersehen hatten. Durch die Kombination der vier neuen Marker verbesserte sich die Erkennung erheblich. Wichtig ist, dass die neuen Marker auf CTCs nur sehr geringe Überlappungen mit Markern auf normalen Blutzellen zeigten, was das Risiko falsch positiver Ergebnisse verringerte.“

Dr. Chonghui Cheng, Professor für Molekular- und Humangenetik sowie Molekular- und Zellbiologie und im Lester and Sue Smith Breast Center in Baylor

„Wir waren begeistert von den Ergebnissen mit Blut von Patienten mit metastasiertem TNBC“, sagte Cheng. „Bei diesen Patienten waren Tumorzellen mit Standardmarkern häufig nicht nachweisbar, wurden aber deutlich sichtbar, als wir die neue Markerkombination anwendeten.“

Diese Studie befasst sich mit einer großen Einschränkung der Flüssigbiopsie-Technologie bei aggressiven Brustkrebsarten. Die Möglichkeit, TNBC-CTCs zuverlässig zu erkennen, könnte Ärzten dabei helfen, den Krankheitsverlauf und das Ansprechen auf die Behandlung genauer zu überwachen. Da diese Marker die Live-CTC-Erfassung ermöglichen, können Forscher die genetische Expression von Tumorzellen in noch nie dagewesener Detailtiefe untersuchen und so herausfinden, wie Metastasen entstehen und warum manche Tumoren einer Behandlung widerstehen.

„Ein weiterer spannender Befund ist, dass die neu identifizierten Marker auch bei anderen Krebsarten zum Ausdruck kommen, was darauf hindeutet, dass diese Strategie die CTC-Erkennung bei mehreren Krebsarten verbessern könnte“, sagte Cheng.

BCM verfügt über ein vorläufiges Patent für die verbesserte Erkennung zirkulierender Tumorzellen bei dreifach negativem Brustkrebs.

Weitere Mitwirkende an dieser Arbeit sind Khushali J. Patel, Brendan Panici, Ping Gong, Michael T. Lewis und Matthew J. Ellis, alle am Baylor College of Medicine.

Dieses Projekt wurde durch Zuschüsse des Verteidigungsministeriums (HT94252310753), des NIH (R01CA276432) und eines CPRIT-Krebsforschungsstipendiums (RR160009) unterstützt. Die Arbeit wurde außerdem vom Patient-Derived das NIH (P30 CA125123 und S10 RR024574).

Quellen: