Die Rolle neutrophiler Zellen in Hirnmetastasen

Die Entstehung von Metastasen ist eine der häufigsten Todesursachen von Krebspatienten. Krebsarten, die in Organe des Zentralnervensystems wie das Gehirn metastasieren, sind aufgrund der einzigartigen Gewebe-Architektur des Gehirns eine besondere Herausforderung. Hirnmetastasen entstehen häufig bei Melanomen, Lungenkrebs und Brustkrebs. Während bei diesen Krebsarten mittlerweile große Erfolge bei der Behandlung des Primärtumors erzielt werden, liegt die Todesrate bei Patienten mit Hirnmetastasen dramatisch höher. Mitschuld daran ist unser unvollständiges Wissen über das dynamische Zusammenspiel zwischen dem Gehirnmilieu und metastasierten Krebszellen. Daraus resultiert eine nur geringe Zahl an Behandlungsmöglichkeiten. Neutrophile Zellen stellen die größte Population weißer Blutkörperchen im Menschen dar. Im Laborvon Prof.Johanna JoycewurdenNeutrophileals einedergrößten Immunzellpopulationen in Patienten-Hirnmetastasen identifiziert. Darüber hinaus wurde gezeigt,dass Neutrophile alsHauptakteure bei derEntstehungvon Brustkrebs- Lungenmetastasen in adipösen Individuen mitwirken. Diese Studien werden durch eine steigende Anzahl an Publikationen bestätigt, die die krebsfördernde Rolle von Neutrophilen in verschiedenen Tumorarten belegen. Dieses Projekt zielt nun darauf ab, den Beitrag von Neutrophilen zur Ansiedlung und Vermehrung von Krebszellen im Gehirn aufzuklären. Im Rahmen von drei Projektteilen solldie Rollevon Neutrophilenwährend der Hirnmetastasenbildunguntersuchtwerden.Im ersten Projektteilwerden Genexpressionsprofile von Neutrophilen aus Patienten-Hirnmetastasen mit Neutrophilen aus gesundem Blut verglichen. Parallel dazu werden innovative Hirnmetastasen-Mausmodelle eingesetzt, in welchen Neutrophile entfernt werden, um die funktionelle Bedeutung dieser Zellen während der verschiedenen Phasen der Metastasenbildung zu erheben. Im letzten Projektteil sollen spezifische Gene in Neutrophilen mithilfe zellbasierter Assays weiter untersucht werden, um Veränderungen in deren Funktionen (wie Migrationsverhalten oder Produktion chemisch reaktiver Moleküle) zu verstehen. Diese Experimente dienen der Aufklärung jener Mechanismen, die Krebszellen zur Manipulation von Neutrophilen benützen, um sich weiter im Gehirn verbreiten zu können. Der Projektantrag beinhaltet die erste Studie zur Rolle von neutrophilen Zellen bei der Krebsmetastasierung ins Gehirn. Die Kombination von Analysen an humanem Hirnmetastase- Gewebe mit modernen Mausmodellen ist eine neuartige umfassende Strategie zur detaillierten Erforschung von Neutrophilen während der Hirnmetastasenbildung. Diese Studien tragen nachhaltig zur Verbesserung unseres Verständnisses dieser Immunzellen bei, was in Folge zu einer Weiterentwicklung der Behandlungsmöglichkeiten für Hirnmetastasen führen soll.