Glutamin-Metabolismus als eine Zielscheibe für die Erhöhung
Glutamine metabolism as potential target for prostate cancer
DACH: Österreich - Deutschland - Schweiz
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie (35%); Klinische Medizin (15%); Medizinisch-theoretische Wissenschaften, Pharmazie (50%)
Keywords
-
Radiosensitization,
Biomarkers,
Prostate Cancer,
Radiation Therapy
Die Strahlentherapie ist einer der wichtigsten therapeutischen Ansätze zur Behandlung von vielen Krebsarten, einschließlich des Prostatakrebses. Je nach Tumorstadium haben jedoch etwa 45 % der Patienten mit Prostatakrebs ein lokales Rezidiv nach Strahlentherapie. Viele präklinische und klinische Untersuchungen haben gezeigt, dass es eine ganze Reihe von internen und externen Mechanismen gibt, die die Strahlenresistenz des Tumors bestimmen, einschließlich der Fähigkeit zur Wiederherstellung der DNA, der Aktivierung von den auf das Überleben gerichteten Signalwegen in den Zellen, der Proliferation und des metabolischen Status. Solche pathophysiologischen Bedingungen wie Vorhandensein von Hypoxie und verwandte metabolische Veränderungen, inkl. des erhöhten Verbrauchs von Glukose und Laktatproduktion, werden mit einem aggressiveren Tumor-Phänotyp und mit hohem Rezidivrisiko nach Strahlentherapie verbunden. Eine der wichtigsten Eigenschaften der Krebszellen ist eine globale Neuprogrammierung des energetischen Metabolismus der Zellen zur Unterstützung ihres kontinuierlichen Wachstums und ihrer Proliferation. Zusammen mit der erhöhten Glukoseabsorption brauchen Krebszellen, die schnell wuchern, zusätzliche, von Glukose unabhängige Quellen zur Unterstützung der Biosynthese. Ein großer Teil der Bedürfnisse der Biosynthese kann durch den Glutamin-Metabolismus als wichtigen Spender von Stickstoff und Kohlenstoff zur Sicherung des Wachstums und der Biomasseakkumulation befriedigt werden. Trotz der Tatsache, dass die meisten normalen Gewebe die Fähigkeit haben, Glutamin zu synthetisieren, ist dies besonders für schnell wachsende Gewebe von großer Bedeutung. Großer Bedarf an Glutamin wird insbesondere bei Tumoren beobachtet, bei welchen sich eine Glutaminabhängigkeit entwickelt. Die Rolle des Glutaminmetabolismus in der Entwicklung des Prostatakrebses jedoch und seiner Widerstandskraft gegenüber der Strahlentherapie bleibt unerforscht; die Ergebnisse dieser Untersuchung können zur Entwicklung neuer Biomarker und potentieller Zielscheiben für individuelle Therapien verwendet werden. Der Zweck dieser Untersuchung ist die Charakterisierung der Rolle des Glutaminmetabolismus in der Entwicklung des Prostatakrebses und seiner Resistenz gegenüber der Strahlentherapie.
Die Strahlentherapie ist einer der wichtigsten therapeutischen Ansätze zur Behandlung von vielen Krebsarten, einschließlich des Prostatakrebses. Je nach Tumorstadium haben jedoch etwa 45 % der Patienten mit Prostatakrebs ein lokales Rezidiv nach Strahlentherapie. Viele präklinische und klinische Untersuchungen haben gezeigt, dass es eine ganze Reihe von internen und externen Mechanismen gibt, die die Strahlenresistenz des Tumors bestimmen, einschließlich der Fähigkeit zur Wiederherstellung der DNA, der Aktivierung von den auf das Überleben gerichteten Signalwegen in den Zellen, der Proliferation und des metabolischen Status. Solche pathophysiologischen Bedingungen wie Vorhandensein von Hypoxie und verwandte metabolische Veränderungen, inkl. des erhöhten Verbrauchs von Glukose und Laktatproduktion, werden mit einem aggressiveren Tumor-Phänotyp und mit hohem Rezidivrisiko nach Strahlentherapie verbunden. Eine der wichtigsten Eigenschaften der Krebszellen ist eine globale Neuprogrammierung des energetischen Metabolismus der Zellen zur Unterstützung ihres kontinuierlichen Wachstums und ihrer Proliferation. Zusammen mit der erhöhten Glukoseabsorption brauchen Krebszellen, die schnell wuchern, zusätzliche, von Glukose unabhängige Quellen zur Unterstützung der Biosynthese. Ein großer Teil der Bedürfnisse der Biosynthese kann durch den Glutamin-Metabolismus als wichtigen Spender von Stickstoff und Kohlenstoff zur Sicherung des Wachstums und der Biomasseakkumulation befriedigt werden. Trotz der Tatsache, dass die meisten normalen Gewebe die Fähigkeit haben, Glutamin zu synthetisieren, ist dies besonders für schnell wachsende Gewebe von großer Bedeutung. Großer Bedarf an Glutamin wird insbesondere bei Tumoren beobachtet, bei welchen sich eine Glutaminabhängigkeit entwickelt. Die Rolle des Glutaminmetabolismus in der Entwicklung des Prostatakrebses jedoch und seiner Widerstandskraft gegenüber der Strahlentherapie bleibt unerforscht; die Ergebnisse dieser Untersuchung können zur Entwicklung neuer Biomarker und potentieller Zielscheiben für individuelle Therapien verwendet werden. Der Zweck dieser Untersuchung ist die Charakterisierung der Rolle des Glutaminmetabolismus in der Entwicklung des Prostatakrebses und seiner Resistenz gegenüber der Strahlentherapie.
- Anna Dubrovska, National Center for Radiation Research in Oncology - Deutschland
- Leoni Kunz-Schughart, National Center for Radiation Research in Oncology - Deutschland
- Mechthild Krause, Technische Universität Dresden - Deutschland
- Michael Muders, Technische Universität Dresden - Deutschland
- Carlo Catapano, Institute for Research in Biomedicine - Schweiz
Research Output
- 253 Zitationen
- 7 Publikationen
- 1 Methoden & Materialien
-
2019
Titel Cancer stem cells and their unique role in metastatic spread DOI 10.1016/j.semcancer.2019.09.007 Typ Journal Article Autor Steinbichler T Journal Seminars in Cancer Biology Seiten 148-156 -
2023
Titel Erk1/2-Dependent HNSCC Cell Susceptibility to Erastin-Induced Ferroptosis DOI 10.3390/cells12020336 Typ Journal Article Autor Savic D Journal Cells Seiten 336 Link Publikation -
2019
Titel Special Issue “Enigmatic tumor properties associated with metastatic spread” seminars in cancer biology, volume XX DOI 10.1016/j.semcancer.2019.10.021 Typ Journal Article Autor Skvortsova I Journal Seminars in Cancer Biology -
2021
Titel GLS-driven glutamine catabolism contributes to prostate cancer radiosensitivity by regulating the redox state, stemness and ATG5-mediated autophagy DOI 10.7150/thno.58655 Typ Journal Article Autor Mukha A Journal Theranostics Seiten 7844-7868 Link Publikation -
2021
Titel Simvastatin is effective in killing the radioresistant breast carcinoma cells DOI 10.2478/raon-2021-0020 Typ Journal Article Autor Aschenbrenner B Journal Radiology and Oncology Seiten 305-316 Link Publikation -
2020
Titel Molecular heterogeneity in breast carcinoma cells with increased invasive capacities DOI 10.2478/raon-2020-0007 Typ Journal Article Autor Negro G Journal Radiology and Oncology Seiten 103-118 Link Publikation -
2021
Titel GLS-driven glutamine catabolism contributes to prostate cancer radiosensitivity by regulating the redox state, stemness and ATG5-mediated autophagy DOI 10.1101/2021.01.07.425771 Typ Preprint Autor Kahya U
-
2020
Titel in vitro models of therapy resistance and metastatic cancers Typ Cell line Öffentlich zugänglich