Lungenbiologie

Wasser in der Brust – neue Erkenntnisse zum Pleuraerguss

Vor allem Lungenkrebspatienten leiden an malignem Pleuraerguss, bei dem sich Flüssigkeit zwischen Lungen- und Rippenfell ansammelt. Forscherinnen und Forscher am Helmholtz Zentrum München, Partner im Deutschen Zentrum für Lungenforschung, hatten vergangenes Jahr einen neuen Mechanismus entdeckt, wie es dazu kommt.

Pleuraerguss

Die Analyse zeigt eine spezifische Reaktion von KRAS-mutierten Zellen auf den Botenstoff IL-1β in Rot. Andere Botenstoffe hatten keinen Effekt (blau). | Helmholtz Zentrum München

Ein maligner Pleuraerguss (MPE) tritt häufig bei Patientinnen und Patienten mit metastasierendem Brust- beziehungsweise Lungenkrebs auf. Dabei handelt es sich um eine übermäßige Flüssigkeitsansammlung im Brustkorb zwischen Lungen- und Rippenfell, begleitet von bösartigen Zellen. Die Lunge ist von Flüssigkeit umgeben, was unter anderem zu Atemnot und Brustschmerzen (bis hin zum Tod) führen kann.

Patient mit COPD

Krebsfrüherkennung für COPD-Patienten kann Leben retten. Ein Homburger Forscherteam will nun einen Bluttest entwickeln, der frühzeitig darüber Auskunft gibt, ob sich bei den Betroffenen schon ein Tumor gebildet hat.

weiterlesen

„Nach wie vor ist die Ursache nicht vollends verstanden, was die Suche nach geeigneten Therapien erschwert“, erklärt Prof. Dr. Georgios Stathopoulos, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Lungenbiologie (ILBD) und Comprehensive Pneumology Center (CPC) am Helmholtz Zentrum München. „Allerdings sind wir auf diesem Weg nun ein gutes Stück weitergekommen.“

In der aktuellen Arbeit baute das Team auf Erkenntnissen auf, die sie im Mai 2017 ebenfalls in Nature Communications publiziert hatten. „Damals konnten wir zeigen, dass Krebszellen mit einer bösartigen Mutation im KRAS-Gen den Pleuraerguss auslösen“, so Dr. Antonia Marazioti, Erstautorin vom Labor für Molecular Respiratory Carcinogenesis der Universität Patras in Griechenland, welches Georgios Stathopoulos in enger Vernetzung mit seiner ILBD/CPC-Tätigkeit am Helmholtz Zentrum München ebenfalls leitet.

Das Molekül IKKα spielt eine entscheidende Rolle

Dieses Wissen konnten die Autoren nun erweitern. „Unsere Versuche zeigen, dass in den mutierten Krebszellen durch Entzündungsbotenstoffe des Immunsystems – vor allem das sogenannte Interleukin-1β – ein Signalweg aktiviert wird, der langfristig den Pleuraerguss auslösen kann“, erklärt Stathopoulos. Bei dem Signalweg spielt das Molekül IKKα eine entscheidende Rolle, indem es wiederum weitere Botenstoffe (CXCL1) aussendet, die zu einer starken Entzündungsreaktion führen. „In der Folge wandern Immunzellen über die Milz in die Pleurahöhle ein und verursachen dort die Flüssigkeitsansammlung“, erklärt der Lungenkrebsexperte.

Um zu überprüfen, inwieweit die Ergebnisse künftig auch für die Therapie relevant sein könnten, versuchten die Forscher den entdeckten Signalweg im Versuchsmodell von zwei Seiten zu unterbinden. Dazu setzten sie sowohl einen Hemmstoff für KRAS, als auch für IKKα ein. „Tatsächlich ließ sich durch diese Doppelstrategie sowohl das Auftreten, als auch das Voranschreiten eines MPE signifikant reduzieren“, beschreibt Stathopoulos die Ergebnisse. Auch ließen sich so Resistenzen gegen eine Einzelbehandlung reduzieren.

„Fast zwei Drittel aller MPE sind die Folge einer Lungenkrebserkrankung. Angesichts der nach wie vor zahlreichen Raucher sind entsprechende Therapien dringend nötig“, so Georgios Stathopoulos. „Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass Medikamente gegen den von uns gefundenen Mechanismus eine Therapieoption werden könnten. Hier wollen wir künftig weiter in die Tiefe gehen und die Ergebnisse zusammen mit der Asklepios Klinik in Gauting auch im translationalen Ansatz an Lungentumorpatienten weiter bestätigen.“

Weitere Informationen:

KRAS ist bekannt dafür, eine entscheidende Rolle für das Wachstum verschiedener bösartiger Tumoren zu besitzen.

IKKα steht für inhibitor of nuclear factor-κΒ kinase α


Originalpublikation:

Marazioti, A. et al. (2018): Myeloid-derived Interleukin-1β drives oncogenic KRAS-NF-κΒ addiction in malignant pleural effusion. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-018-03051-z



Quelle: HZM, 28.02.2018