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Tumor-Stroma-Interaktionen im Harnblasenkarzinom

Tumour-stroma interactions in urothelial cancer

Zusammenfassung

Hintergrund

Der histopathologische Aufbau maligner Tumoren schließt zwei Kompartimente ein – das Tumorparenchym mit den transformierten Zellen selbst und jene Strukturen, die deren Wachstum aktiv unterstützen und die kollektiv als Tumorstroma bezeichnet werden. Das Tumorstroma besteht einerseits aus spezialisierten Zellen mesenchymaler Herkunft wie Fibroblasten, Makrophagen, Lymphozyten und vaskulären Zellen und andererseits aus deren sekretierten Proteinen. Dabei handelt sich um Proteine der extrazellulären Matrix, um Enzyme, die diese Proteine modifizieren, sowie um eine Reihe regulatorisch wirkender Wachstumsfaktoren und Zytokine. Als Ergebnis hat das Tumorstroma das Potenzial, praktisch alle Aspekte der Tumorentwicklung und Progression sowie das Therapieansprechen wesentlich zu beeinflussen.

Ziel der Arbeit

In diesem Übersichtsartikel fassen wir den derzeitigen Wissensstand über die Tumor-Stroma-Interaktionen im Harnblasenkarzinom zusammen und präsentieren zudem eine Reihe experimenteller Ansätze, die z.Z. zur Aufklärung der biologischen Basis dieser heterotypischen Interaktionen zum Einsatz kommen.

Ergebnisse

Das Harnblasenkarzinom gehört zu den Tumortypen mit reich vertretenem Tumorstroma, wobei die Marker aktivierter Fibroblasten signifikant mit den klinischen Variablen einer fortgeschrittenen Tumorprogression korrelieren. Eine weitere klinisch wichtige Korrelation ergab sich für die Neuexpression von Syndecan-1 auf stromalen Fibroblasten.

Schlussfolgerungen

Einbeziehung der Stromamarker in die klinische Risikoabschätzung könnte zur besseren Stratifizierung der Patienten mit Urothelkarzinom beitragen. Die Entschlüsselung der zugrunde liegenden biologischen Mechanismen der Interaktion zwischen den Karzinomzellen und dem Tumorstroma kann mittelfristig zur Erschließung neuer Zielmoleküle mit potenzieller therapeutischer Bedeutung führen.

Abstract

Background

The histopathological structure of malignant tumours involves two essential compartments – the tumour parenchyma with the actual transformed cells, and the supportive tumour stroma. The latter consists of specialized mesenchymal cells, such as fibroblasts, macrophages, lymphocytes and vascular cells, as well as of their secreted products, including components of the extracellular matrix, matrix modifying enzymes and numerous regulatory growth factors and cytokines. In consequence, the tumour stroma has the ability to influence virtually all aspects of tumour development and progression, including therapeutic response.

Aim

In this article we review the current knowledge of tumor stroma interactions in urothelial carcinoma and present various experimental systems that are currently in use to unravel the biological basis of these heterotypic cell interactions.

Results

For urothelial carcinoma, an extensive tumour stroma is quite typical and markers of activated fibroblasts correlate significantly with clinical parameters of advanced disease. Another clinically important variable is provided by the stromal expression of syndecan-1.

Conclusion

Integration of markers of activated stroma into clinical risk evaluation could aid to better stratification of urothelial bladder carcinoma patients. Elucidation of biological mechanisms underlying tumour-stroma interactions could provide new therapeutical targets.

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Danksagung

Die Arbeit wurde im Rahmen einer DAAD-Gastdozentur von PD Jiri Hatina an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf initiiert. Die Arbeit im Institut für Biologie der Medizinischen Fakultät der Karlsuniversität in Pilsen wurde von spezifischen Studentengrants der Karlsuniversität SVV-2014-260 050 und SVV-2015-260 173 unterstützt. Dr. Jana Dobra wurde vom Europäischen Sozialfond (Projekt OP VK CZ.1.07/2.3.00/30.0022 Support of establishment, development, and mobility of quality research teams at the Charles University) und dem Staatshaushalt der Tschechischen Republik gefördert. Die Forschung von Susanne Grimm, Susanne Jennek und Prof. Karlheinz Friedrich wurde vom Interdisziplinäres Zentrum für klinische Forschung (IZKF) Jena und von der Thüringer Aufbaubank (European Regional Development Fund Grants FE 9034 und FE 9053) gefördert.

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt. J. Hatina, M. Kripnerová, J. Tuková, J. Šrámek, P. Dvořák, M. Pešta, J. Dobrá, V. Babuška, J. Racek, M. Sobol, A. Philimonenko, P. Hozák, Z. Czuba, W.A. Schulz, C. Strell, S. Grimm, S. Jennek und K.-H. Friedrich geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. Dieser Beitrag beinhaltet keine Studien an Menschen oder Tieren.

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Correspondence to PD Dr. J. Hatina.

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Hatina, J., Kripnerová, M., Tuková, J. et al. Tumor-Stroma-Interaktionen im Harnblasenkarzinom. Urologe 54, 516–525 (2015). https://doi.org/10.1007/s00120-014-3754-3

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Schlüsselwörter

  • Tumoren, maligne
  • Tumorstroma
  • Fibroblasten
  • Myofibroblasten
  • Urothelkarzinom

Keywords

  • Malignant tumors
  • Tumor stroma
  • Fibroblasts
  • Myofibroblasts
  • Urothelial cancer