Titelaufnahme

Titel
Welche selektiven Mechanismen spielen in der Entstehung von Hirnmetastasen eine Rolle?
Weitere Titel
Which selective mechanisms are involved in the formation of brain metastases?
VerfasserInan, Cansu
Erschienen2014
Datum der AbgabeJuni 2014
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Genetische Veränderung / Metastase / Intravasation / Angiogenese / Hirnmetastasen / Therapie
Schlagwörter (EN)Genetic change / Metastasis / Intravasation / Angiogenesis / Brain metastases / Treatment
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Hirnmetastasen sind die häufigsten intracerebralen Tumoren und bis zu 40% aller Krebspatienten und Krebspatientinnen entwickeln Hirnmetastasen während ihres Krankheitsverlaufs. Die Inzidenz Hirnmetastasen zu bilden, unterscheidet sich zwischen den verschiedenen Tumortypen. Lungenkrebs, Brustkrebs und Melanome haben die höchste Wahrscheinlichkeit Hirnmetastasen zu bilden.

Krebszellen müssen verschiedene Stadien durchlaufen um erfolgreich Metastasen bilden zu können. Einige dieser Schritte sind: die Loslösung vom primären Tumor, Intravasation, das Anheften an die Endothelzellen in den Blutgefäßen, Extravasation und Proliferation an der neuen Stelle.

Die Intravasation und das Überleben in der Blutzirkulation sind kritische Schritte in der Metastasenbildung. Krebszellen müssen sich an die neuen Bedingungen anpassen und die Mehrheit dieser Zellen überlebt diese Phase nicht, sei es durch die Angriffe der natürlichen Killerzellen, dem Verlust des Zellankers oder durch die hämodynamischen Kräfte. Jedoch hat sich herausgestellt, dass die Bildung von Komplexen mit Thrombozyten mittels P-Selektin, die Krebszellen schützen kann und überleben fördert.

Das intrinsische Verhalten der Tumorzellen und die Eigenschaften der Empfängerorgane beeinflussen die Effizienz der Extravasation. Auch die Hochregulation von verschiedenen Genen, wie zum Beispiel COX2, MMP2, HER2, VEGF und Integrin αvβ3 begünstigen die Extravasation und Metastasierung.

Die Krebstherapie konzentriert sich meistens auf die Wachstumshemmung des primären Tumors. Zurzeit sind keine spezifischen Therapien gegen den Metastasierungsprozess verfügbar. Die Therapieziele bei Patienten und Patientinnen mit Hirnmetastasen sind die Verbesserung der Lebensqualität und das Fortschreiten des Krebs zu verringern.

Die Standardtherapie inkludiert Resektion, Ganzhirnbestrahlung oder stereotaktische Radiotherapie.

Gezielte molekulare Therapie, wie zum Beispiel der VEGF-inhibierende monoklonale Antikörper Bevacizumab, haben effektive anti-angiogenetische Wirkungen gezeigt. Bevacizumab kann auch zur Behandlung von peritumoralen Ödemen, die für schwerwiegende Symptome von Hirnmetastasen verantwortlich sind, verwendet werden.

EGF-inhibierende Mittel, wie Trastuzumab und Lapatinib finden hauptsächlich bei HER2-positiven Brustkrebsfällen Verwendung. Während Trastuzumab die Bluthirnschranke nur sehr schlecht überwinden kann und die Krebszellen womöglich dadurch im Gehirn überleben können, hat Lapatinib die Fähigkeit die Bluthirnschranke zu überwinden und wird zurzeit als potentielle Therapie für Hirnmetastasen bei Brustkrebs diskutiert.

Zusammenfassung (Englisch)

Brain metastases are the most frequent intracerebral tumors and up to 40% of all cancer patients might develop brain metastases during their cause of disease. Remarkable differences between different primary tumors have been shown. Lung cancer, breast cancer and melanomas have the highest incidence of brain metastases development.

Several steps have to be accomplished in order to metastasize. Some of these steps are detachment from the primary tumor, intravasation, arrest in the vascular system, extravasation and proliferation at the second site.

Intravasation and survival in the blood circulation are critical steps in metastases formation. Cancer cells have to adapt to the microenvironment of the blood and the vast majority of them do not survive this stage due to attacks by the natural killer cells, loss of anchorage and shear hemodynamic forces. But the formation of complexes with platelets via P-selectin can protect the cancer cells against all these damage mechanisms.

The intrinsic behavior of tumor cells and the characteristics of the host tissue can influence the efficiency of extravasation. Also, the up-regulation of some genes, like COX2, MMP2, HER2, VEGF and Integrin αvβ3, promotes extravasation and metastasis.

The anti-cancer therapy concentrates on inhibiting the growth of primary tumors for the main part. Currently there are no specific therapies for the metastatic process.

Considering the poor survival prognosis of brain metastases patients, therapy aims are to provide a better quality of life and reducing cancer progression. Standard therapy for brain metastases includes resection, whole brain radiotherapy or stereotactic surgery.

Molecular targeted therapy like VEGF-inhibiting monoclonal antibody bevacizumab has shown to be effective as anti-angiogenic therapy. Bevacizumab can also be used to treat the peritumoral edema, which is the main reason for the most severe symptoms of brain metastases.

EGF-inhibiting agents like trastuzumab and lapatinib are used for HER2-positive breast cancer. While trastuzumab has a poor blood-brain barrier penetration, making it possible for tumor cells to survive in the brain, lapatinib is able to cross the blood-brain barrier and therefore discussed as a potential drug against breast cancer brain metastases.