KrebsMedizin

Mit neuer Technik HNO-Plattenepithelkarzinome untersucht

Blick ins Mikromilieu von Kopf-Hals-Tumoren
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Mehrfarbige Immunfluoreszenz von Tumor und Immunzellen
Mehrfarbige Immunfluoreszenz von Tumor und Immunzellen im HNO Tumormikroklima Ferris Lab, UPMC Hillman Cancer Center, University of Pittsburgh
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Krebs der Schleimhäute im HNO-Bereich, also in Mundhöhle, Rachen oder Kehlkopf ist die sechsthäufigste Tumorerkrankung. Wissenschaftler/-innen haben nun mithilfe einer neuen Technik HNO-Plattenepithelkarzinome untersucht, um das Milieu im Tumor besser zu verstehen.

Unter Kopf-Hals-Tumoren werden verschiedene Krebsarten zusammengefasst, die im Kopf-Halsbereich auftreten können. Dazu zählen bösartige Tumoren der Mundhöhle (Mundhöhlenkarzinome), des Rachens (Pharynxkarzinom), des Kehlkopfes (Larynxkarzinom), der Nase, der Nasennebenhöhlen sowie des äußeren Halses (insbesondere der Schilddrüse). Geschätzt wird laut Krebsgesellschaft, dass in Deutschland pro Jahr etwa 50 von 100.000 Einwohnern an Krebs im Kopf-Halsbereich erkranken.

Eine Art Atlas zusammengestellt

Die Wissenschaftler/-innen der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) möchten nun die Ursachen für die Krebsentstehung klären und bessere Früherkennungs- und Behandlungsmethoden entwickeln. „Wir haben einzelne Zellen rund um Tumoren im Kopf-Hals-Bereich detailliert untersucht und daraus eine Art Atlas zusammengestellt“, erklärt Erstautor Cornelius Kürten, Clinician Scientist und Assistenzarzt der Klinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und Kopf- und Halschirurgie. Mithilfe der sogenannten Einzelzell-RNA-Sequenzierung haben die Wissenschaftler/-innen zusammen mit Kooperationspartnern des UPMC Hillman Cancer Center in Pittsburgh festgestellt, welche Gene in den einzelnen Zellen aktiv sind. Diese neuartige Methode aus dem Bereich „Big Data“ ermöglicht es, das Tumormilieu gleichzeitig breit und detailliert zu charakterisieren: Es wurden mehr als 1.000 Gene pro Zelle in über 130.000 Zellen analysiert.

Behandlung auf Makrophagen fokussieren?

Diese Daten erlauben es, das komplexe Zusammenspiel zwischen Immunzellen, Zellen des Stützgewebes („Stroma“) und Tumorzellen nachzuvollziehen. So dienen die Daten auch als Basis für Forscher/-innen weltweit, um ihre jeweils eigenen Hypothesen zu testen. Die Forschungsteams aus Essen und Pittsburgh haben bereits vorgelegt: Sie fanden heraus, dass „heiße“ (also Immunzell-reiche) Tumoren nicht nur mehr Immunzellen haben als „kalte“ (Immunzell-arme) Tumoren, sondern die Immunzellen sich auch in ihrer Qualität unterschieden. Sie sind in heißen Tumoren aktiver und angriffslustiger und verbessern vermutlich die Prognose.

Ein weiterer Aspekt betrifft die Checkpoint-Rezeptoren, die bei einer Immuntherapie medikamentös blockiert werden, um die Zerstörung des Tumors zu fördern. Möglicherweise liegen sie nicht wie bislang vermutet hauptsächlich auf den Tumorzellen, sondern auf Makrophagen – Fresszellen –, die im Körper infizierte oder sterbende Zellen abbauen. „Wenn sich diese Hinweise bestätigen, könnte die Behandlung speziell auf die Makrophagen fokussiert und individualisiert werden“, so Prof. Dr. Stephan Lang, Koautor der Studie und Direktor der Klinik für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und Kopf- und Halschirurgie. „Durch diese sehr detaillierte Charakterisierung aller Zellen des Tumors wollen wir weitere biologische Erkenntnisse gewinnen und außerdem Ansätze für neue Therapien oder Biomarker finden.“

Literatur:
Kürten CHL, Kulkarni A, Cillo AR, et al.: Investigating immune and non-immune cell interactions in head and neck tumors by single-cell RNA sequencing. Nat Commun 12, 7338 (2021), DOI: doi.org/10.1038/s41467-021-27619-4.

Quelle: UK Essen

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