Wirkung von FGFs aus dem Tumor auf tumor-assoziierte Endothelzellen

Kolorektale Karzinome (CRC) regulieren Fibroblastenwachstumsfaktoren (FGF) hoch, die Tumorwachstum und Metastasierung durch autokrine und parakrine Mechanismen stimulieren. In diesem Zusammenhang könnten sie die Tumorangiogenese fördern und dadurch das Ansprechen auf anti-angiogenetische Therapien insbesondere die Blockade des vaskulären Endothelzellwachstumsfaktors (VEGF) vermindern. Wenn das der Fall ist, wäre eine kombinierte Blockade von VEGF und FGF Signalen eine vielversprechende Strategie, die synergistische Effekte verspricht und die Entwicklung von Therapieresistenz verzögern könnte. Die notwendige wissenschaftliche Basis für solche Therapieansätze ist eine tiefgehende Analyse der biologischen Wirkung von FGFs aus dem Tumor auf tumor-assoziierte Endothelzellen. Das Ziel des vorliegenden Projekts ist daher die Erforschung des Einflusses von sekretierten FGFs auf die Gefäßneubildung im Tumor. Zu diesem Zweck soll der Zusammenhang zwischen FGF-Produktion und Gefäßdichte im Tumorgewebe mittels morphometrischer Analyse von Gewebeschnitten untersucht werden. Auch stehen Serumproben von CRC-Patienen zur Verfügung, die eine Bestimmung der FGF-Spiegel vor dem Hintergrund des Ansprechens auf VEGF-blockierende Therapie ermöglichen. Weiters sollen TEC aus frischem CRC Gewebeproben isoliert und charakterisiert werden. Es sollen Blut- und Lymphendothelzellen getrennt werden und ihre Sensitivität gegenüber FGFs in Bezug auf Wachstum, Migration und Gefäßbildung in vitro mit etablierten Assays untersucht werden. Es sollen menschliche CRC-Linien hergestellt werden, die FGF überexprimieren. Deren Einfluss auf die biologischen Endothelzellcharakteristika soll mit Hilfe von kombinierten Tumorzell-Endothelzell- Sphäroiden in vitro und transplantierten Tumoren in immun-defekten Mäusen in vivo untersucht werden. Letztlich sollen die in vivo Modelle für Theapieversuche mit FGF-blockierenden Substanzen genutzt werden. Die erwarteten Ergebnisse werden zur Entwicklung von Kombinationstherapien beitragen, die FGFR-Signalblockade einbeziehen und das Therapieansprechen und die Prognose für Patienten mit fortgeschrittenem CRC deutlich verbessern können.

Maligne Tumore bestehen aus den Krebszellen sowie assoziiertem Bindegewebe, das vom Tumor rekrutiert wird. Die Krebszellen erzeugen Faktoren, die Bindegewebezellen anlocken und aktivieren, und geben diese in die Tumormikroumgebung ab. Die aktivierten Umgebungszellen tragen zu Tumorprogression und aggressivität bei. In kolorektalen Karzinomen sind der transformierende Wachstumsfaktor ß (TGFß) sowie die Fibroblastenwachstumsfaktoren (FGF) 8 und 18 erhöht. Das Projekt untersuchte die Wirkung dieser Faktoren auf das Tumorbindegewebe und die daraus resultierenden Wechselwirkungen mit den Krebszellen. Tumorgewebe wurde analysiert um jene Bindegewebeproteine zu identifizieren, die in ihrer Menge verändert sind und Zusammenhänge mit Tumorstadium, Vaskularisierung und Prognose zu finden. Zusätzlich wurden Zellmodelle von Krebszellen, Gefäßendothelzellen und Fibroblasten eingesetzt, um jene Interaktionen, die die Tumorprogression vorantreiben, auf molekularer Ebene zu untersuchen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass FGF18 die Gefäßneubildung im Tumor stimulieren kann. Zusätzlich wurden Angiogenesefaktoren gemeinsam mit anderen TGFß-Zielproteinen erhöht gefunden darunter Thrombospondin B2 und Endoglin. Die Produktion von secreted protein acidic and cysteine-rich (SPARC) war in krebs-assoziierten Fibroblasten stimuliert. SPARC ist Teil der extrazellulären Matrix und moduliert die Wechselwirkungen zwischen Zellen und Matrixbestandteilen. Wir konnten zeigen, dass SPARC die Produktion angiogener Faktoren durch Fibroblasten induzierte und in den Darmkrebszellen Zellwanderung und Invasivität erhöhte. Entsprechend hatten die Patienten mit den höchsten SPARC Spiegeln eine signifikant schlechtere Prognose als alle anderen Patientengruppen. Weitere Marker, die im Rahmen der Studie identifiziert wurden, werden noch evaluiert.