Die Tumormikroumgebung von Hirnmetastasen

Die Pathophysiologie solider Tumore wird maßgeblich von der Mikroumgebung des Tumors beeinflusst. Diese Mikroumgebung besteht sowohl aus Tumorzellen als auch aus nicht krankhaften Zellen wie Stroma-, Endothel- und Immunzellen. Die Wechselwirkungen zwischen diesen zellulären Komponenten spielen eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Tumorprogression.

Hirnmetastasen (brain metastases; BrMs) sind die häufigsten bösartigen Erkrankungen des Zentralnervensystems und treten 10-mal häufiger auf als primäre bösartige Hirntumoren. Schätzungsweise entwickeln mindestens 20 % aller Krebspatinten BrMs im Verlauf ihrer Krankheit. Die Mikroumgebung von BrMs ist jedoch nach wie vor nur unzureichend beschrieben.

Bisher konzentrierte sich die Forschung hauptsächlich auf BrMs, die von Lungen- und Brustkrebs abstammen, und untersuchte nur in begrenztem Umfang BrMs, die von anderen primären Tumoren abstammen. Auch wenn zahlreiche Studien die entscheidende Rolle der mesenchymalen Stamm-/Stromazellen (MSCs) bei der Steuerung der Bildung und Funktion der Tumormikroumgebung bei verschiedenen Krebsarten hervorgehoben haben, ist ihre Rolle bei BrMs noch nicht geklärt.

Diese Studie zielt darauf ab, zwei Prozesse zu charakterisieren, die in der Mikroumgebung von BrMs auftreten und zum Fortschreiten dieser Tumoren beitragen können:

1. die Auswirkung von Tumorzellen auf die nicht-malignen Komponenten der BrM-Mikroumgebung, mit besonderem Augenmerk auf infiltrierende myeloische Zellen. In diesem Zusammenhang werden wir auch eine vergleichende Analyse von BrMs unterschiedlichen Ursprungs, einschließlich Melanom, Lungen- und Gastrointestinale-Krebs, durchführen.
2. die Wirkung von aus BrMs stammenden MSCs auf andere zelluläre Komponenten der BrM-Mikroumgebung, einschließlich Tumor-, Endothel- und myeloischen Zellen.

Die aus diesen Studien gewonnenen Erkenntnisse werden zu einem besseren Verständnis der Pathophysiologie von BrMs beitragen und könnten letztlich die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien gegen diese bösartigen Erkrankungen fördern.

The tumor microenvironment of brain metastases (BrMs)

The pathophysiology of solid tumors is significantly influenced by the tumor microenvironment. This microenvironment consists of tumor cells, as well as non-malignant cells, such as stromal, endothelial and immune cells. The interactions among these cellular components play a crucial role in regulating tumor progression.
Brain metastases (BrMs) are the most common malignancies of the central nervous system (CNS), with a 10-fold higher incidence compared to primary malignant brain tumors. It is estimated that at least 20 % of all cancer patients eventually develop BrMs. However, the microenvironment of BrMs remains poorly characterized.

Previous research has mostly focused on BrMs derived from lung and breast cancers, with limited investigation into those originating from other primary sites. Similarly, even though numerous studies have emphasized the critical role of mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) in directing the formation and function of the tumor microenvironment across various cancer types, their role in BrMs remains to be elucidated.

This study aims to characterize two processes that occur in the microenvironment of BrM, and may contribute to the progression of these tumors:

1. the effect of tumor cells on the non-malignant components of the BrM microenvironment, with a particular focus on infiltrating myeloid cells. In this context, we will also perform a comparative analysis of BrM of different origins, including melanoma, lung and gastrointestinal (GI) cancer.
2. the effect of BrM-derived MSCs on other cellular components of the BrM microenvironment, including tumor, endothelial and myeloid cells.

The knowledge gained from these studies will contribute to a better understanding of the BrM pathophysiology, and may ultimately foster the development of novel therapeutic strategies against these malignancies.