Summary
Analysis of invasive malignancy focuses on the particularly high growth rate of tumor cells, and on the aggressive mechanisms of histolysis favoring the infiltration of the malignant cells into the surrounding tissue. Specific significance is attributed to a certain enzyme directed against type IV collagen, and to the auto-locomotion of tumor cells, properties that may also explain the highly selective process of metastazation in at least three consecutive steps: Tumor cells invade a blood or lymph vessel, they are transported along blood or lymphatic pathways, and they eventually infiltrate foreign tissue after penetration and destruction of blood or lymph vessel walls. Among the factors involved in the process of metastazation, special interest is due to blood coagulation and to the coexistenxe of different dumor cell subpopulations within a primary. These features of malignant growth are based on the loss of functional differentiation as manifested e.g. in the loss of tissue-specific nuclear chromatin structures. Tumor development is triggered by the so-called primary factors which always affect the DNA, i.e. the cell genome. Chemical carcinogens, viruses, and shortwave or ionizing irradiation induce DNA defects which, however, will be reversed and mended by special repair mechanisms in most cases. Thus, the actual development and spread of malignancy is ultimately due to deficient reparation. Co-factors favorizing and promoting carcinogenesis may shorten the latency period, among other several specific chemicals and hormones. Based on current knowledge of tumor dormany a new concept is proposed for the chronological and morphological sequence of carcinogenesis: Following the development of a primary tumor certain as yet undefined growth factors and especially immunological factors may be responsible for the development of a progressive tumor disease.
Zusammenfassung
Bei der Analyse der malignen Wucherungen steht außer der hohen Wachstumsgeschwindigkeit der Tumorzellen die Histolyse, d.h. aggressive, lytische Mechanismen, mit denen sich bösartige Tumorzellen in die Umgebung vorschieben, im Vordergrund. Ein spezifisch gegen Typ-IV-Kollagen gerichtetes Enzym spielt hier eine bevorzugte Rolle. Hinzu kommt eine Auto-Lokomotion der Tumorzellen. Diese Eigenschaften erklären auch die Metastasierung, die als hoch-selektiver Prozeß in mindestens drei Schritten abläuft: Invasion in ein Blut- oder Lymphgefäß, Verschleppung in Blut- oder Lymphbahnen und Infiltration in ein fremdes Gewebe nach Destruktion der Gefäßwand. Unter den Faktoren, welche die Metastasierung leiten, spielen die Blutgerinnung und die Zusammensetzung der Tumoren aus verschieden malignen Subpopulationen eine führende Rolle. Grundlage all dieser Kennzeichen des malignen Wachstums ist ein Verlust der differenzierten Funktionsleistung der Zellen, faßbar z.B. an einem Verlust der gewebsspezifischen Chromatinstruktur der Zellkerne. Die auslösenden Faktoren der Tumorentstehung, die sog. Primärfaktoren, greifen durchweg an der DNA, also am Genom an. Sowohl chemische Carcinogene als auch Viren und vor allem auch kurzwellige und ionisierende Strahlen verursachen DNA-Defekte, die allerdings in den meisten Fällen durch Reparationsmechanismen korrigiert werden. Danach ist die Entstehung eines bösartigen Tumors letztlich ein Versagen dieser DNA-Reparationsmechanismen. Begünstigende Cofaktoren der Carcinogene bewirken eine Verkürzung der Latenzphase. Hierzu gehören verschiedene spezifische chemische Substanzen und Hormone. Nachdem wir wissen, daß bösartige Tumoren lange Zeit „schlafend” im Gewebe ruhen können, ergibt sich eine neue Gliederung des zeitlich-gestaltlichen Ablaufes der Carcinogenese, wobei nach Ausbildung des Primärtumors im einzelnen noch nicht bekannte Wachstumsfaktoren und vor allem immunologische Faktoren für die Entstehung der eigentlichen Tumorkrankheiten verantwortlich zu sein scheinen.
Vortrag auf der 111. Versammlung der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte in Hamburg, 21.-25. September 1980
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Literatur
Bannasch P (1979) Präneoplastische Stadien der chemischen Carci-nogenese: Zelluläre Vorgänge. Verh Dtsch Ges Pathol 63:40–61
Bauer KH (1928) Die Mutationstheorie der Geschwulstentstehung. Springer, Berlin Heidelberg New York
Bernfield MR, Cohn RH, Banerjee SD (1973) Glycosaminoglycans and epithelial organ formation. Am Zool 13:1067–1083
Büchner F (1950) Allgemeine Pathologie. Urban & Schwarzenberg, München Berlin
Bullough WS, Laurence EB, Iversen OH, Elgio K (1967) The vertebrate epidermal chalone. Nature 214:578–580
Byers VS, Johnston JO (1977) Antigenic differences among osteogenic sarcoma tumor cells taken from different locations in human tumors. Cancer Res 37:3173–3183
Coombs MM (1980) Chemical carcinogenesis: A view at the end of the first half-century. J Pathol 130:117–146
Dix D, Cohen P, Flannery J (1980) On the role of aging in cancer incidence J Theor Biol 83:163–173
Doll R (1977) Introduction. In: HH Hiatt, JD Watson, JA Winsten (eds): Origins of human cancer, Book A: Incidence of cancer in humans. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor USA, pp 1–12
Donelli MG, Colombo T, Broggini M, Garattini S (1977) Differential distribution of antitumor agents in primary and secondary tumors. Cancer Treatm Rep 61:1319–1324
Druckrey H, Preussmann R, Ivankovic S (1967) Organotrope carcinogene Wirkung bei 65 verschiedenen Nitroso-Verbindungen an BD-Ratten. Z Krebsforsch 69:103–201
Eder M (1980) Malignes Wachstum. Verh Dtsch Ges Inn Med 86
Elgin SCR, Weintraub H (1975) Chromosomal proteins and chromatin structure. Ann Rev Biochem 44:725–774
Fidler IJ, Gersten DM, Hart IR (1978) The biology of cancer invasion and metastasis. In: Klein G, Weinhouse S (eds) Advances in Cancer Research. Academic Press, New York (vol 28, pp 149–250)
Fidler IJ, Kripke ML (1977) Metastasis results from preexisting variant cells within a malignant tumor. Science 197:893–895
Frazier W, Glaser L (1979) Surface components and cell recognition. Ann Rev Biochem 48:491–524
Fugman RA, Anderson JC, Stolfi RL, Martin DS (1977) Comparison of adjuvant chemotherapeutic activity against primary andmetastatic spontaneous murine tumors. Cancer Res 37:496–500
Gastpar A (1980) Metastasis prophylaxis by platelet aggregation inhibitors. In: Grundmann E (ed) Metastatic tumor spred. Cancer campaign. G Fischer, Stuttgart New York (vol 4, pp 321—331)
Gatti RA, Good RA (1971) Occurrence of malignancy in immunodeficiency diseases. Cancer 28:89–97
Glick MC (1979) Membrane glycopeptides from virus transformed hamster fibroblasts and the normal counterpart. Biochemistry 12:2525–2532
Gropp C, Havemann K (1980) Bedeutung von Tumormarkern in der Diagnostik und Behandlung des Bronchialkarzinoms. Onkologie 3:133–138
Grundmann E, Hobik HP (1973) Lymphoreticuläre Sarkome bei immunologisch geschädigten Mäusen. Z Krebsforsch 79:298–303
Grundmann E, Sieburg H (1962) Die Histogenese und Cytogenese des Lebercarcinoms der Ratte durch Diäthylnitrosamin im lichtmikroskopischen Bild. Beitr Pathol Anat 125:57–90
Grundmann E, Stein P (1961) Untersuchungen über die Kernstrukturen in normalen Geweben und im Carcinom. Beitr Pathol Anat 125:54–76
Haemmerli G, Sträuli P (1978) Motility of L 5222 leukemia cells within the mesentery. Virchows Arch [Cell Pathol] 29:167–177
Hecker E (1975) Cocarcinogens and cocarcinogenesis (with a note on synergistic processes in carcinogenesis). In: Grundmann E (ed) Handbuch der allgemeinen Pathologie. Springer, Berlin Heidelberg New York (vol VI/6, 2, Geschwülste, pp 651–676)
Henle W, Henle G (1981) The association of Epstein-Barr virus with nasopharyngeal carcinoma. In: Grundmann E, Krueger GRF, Ablashi DV (eds) Nasopharyngeal carcinoma. Cancer campaign., G. Fischer, Stuttgart New York (vol 5, im Druck)
Herbst AL, Scully RE, Robboy SJ, Welch WR, Cole P (1977) Abnormal development of the human genital tract following prenatal exposure to diethylstilbestrol. In: Hiatt HH, Watson JD, Winsten JA (eds) Origins of human cancer, Book A: Incidence of cancer, in humans. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor USA, pp 399–412
Herbst AL, Ulfelder H, Poskanzer DC (1971) Adenocarcinoma of the vagina: Association of maternal stilbestrol therapy with tumor appearance in young women. N Engl J Med 284:878–881
Hilgard P (1980) Metastatic spread and altered blood coagulability. In: Grundmann E (ed) Metastatic tumor spread. Cancer campaign. G Fischer, Stuttgart New York (vol 4, pp 107–116)
Hoover R (1977) Effects of drugs — immunosuppression. In: Hiatt HH, Watson JD, Winsten JA (eds) Origins of humancancer, Book A: Incidence of cancer in humans. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor USA, pp 369–379
Iversen OH, Andahl E, Elgio K (1965) The effect of an epidermisspecific mitotic inhibitor (chalone) extracted from epidermal cells. Acta Pathol Microbiol Scand 64:506–610
Kefalides NA (1975) Basement membranes: structural and biosynthesis consideration. J Invest Dermatol 65:85–92
Lenz F (1923) Rassenhygiene. In: Rubner M, Grober M, Ficker M (Hrsg) Handbuch der Hygiene. Lehmanns München, Bd IV/3, pp 33–35)
Liavåg I (1967) Carcinome of the prostate. Universitetsforlaget, Oslo
Liotta LA, Tryggvason K, Garbisa S, Gehron Robey P, Murray JC (1980) Interaction of metastatic tumor cells with basement membrane collagens. In: Grundmann E (ed) Metastatic tumor growth. Cancer campaign. G Fischer, Stuttgart New York (vol 4, pp 21–30)
Mack TM, Pike MC, Henderson BE, Pfeffer RI, Gerkins VR, Arthur M, Brown SE (1976) Estrogens and endometrial cancer in a retirement community. N Engl J Med 294:1262–1267
Makino S, Kano K (1952) Cytological studies of tumors IX. Characteristic chromosome individuality in tumor strain-cells in ascites tumors of rats. J Natl Cancer Inst 13:1213–1234
Murphy ME, Johnson PC (1975) possible contribution of basement membrane to the structural rigidity of blood capillaries. Microvasc Res 9:242–245
Niedorf HR, Lusznat A, Hultsch E, Grundmann E (1978) The influence of embryonal bursectomy on Benzpyrene-induced sarcoma of the chicken. Z Krebsforsch 91:323–334
Nienhaus H (1977) Zur Histogenèse des Mammakarzinoms. Med Habilitationsschrift, Münster
Oldberg A, Kjellén L, Höök M (1979) Cell-surface heparan sulfate. J Biol Chem 254:8505–8510
Poste G, Fidler IJ (1980) The pathogenesis of cancer metastasis. Nature 283:139–146
Rabes HM (1979) Proliverative Vorgänge während der Frühstadien der malignen Transformation. Verh Dtsch Ges Pathol 63:18–39
Rabotti G (1959) Ploidy of human tumours. Nature 183:1276–1277
Sandberg A A, Hossfeld DK (1974) Chromosomal changes in human tumors and leukemias. In: Grundmann E (Hrsg) Handbuch der allgemeinen Pathologie. Springer, Berlin Heidelberg New York (vol 6/5,1 Geschwülste, pp 141–287)
Sandritter W, Kiefer G, Kiefer R, Salm R, Moore GW, Grimm H (1974) DNA in heterochromatin. Cytophotometric pattern recognition image analysis among cell nuclei in duct epithelium and in carcinoma of the human breast. Beitr Pathol 151:87–96
Santer UV, Glick MC (1979) Partial structure of a membrane glycopeptide from virus transformed hamster cells. Biochemistry 12:2533–2540
Schirrmacher V, Bosslet K, Shantz G, Clauer K, Hübsch D (1979) Tumor metastases and cell-mediated immunity in a model system in DBA/2 mice. IV. Antigenic differences between a metastasizing variant and the parental tumor line revealed by cytotoxic T lymphocytes. Int J Cancer 23:245–252
Schlake W, Grundmann E (1979) Multifocal early gastric cancer of mixed type Pathol Res Pract 164:331–341
Seidel A, Sandritter W (1963) Cytophotometrische Messungen des DNA-Gehaltes eines Lungenadenoms und einer malignen Lungenadenomatose. Z Krebsforsch 65:555–559
Sonnenbichler J (1979) Advances in chromatin research. Naturwissenschaften 66:244–250
Sträuli P, Haemmerli G (1980) Interaction of locomotive and lytic activities of tumor cells in invasion. In: Grundmann E (ed) Metastatic tumor growth. Cancer campaign. G Fischer, Stuttgart New York (vol 4, pp 1–9)
Todaro GJ (1977) RNA tumor virus genes (virogenes) and the transforming genes (oncogenes): Genetic transmission, infectious spread, and modes of expression. In: Hiatt HH, Watson JD, Winsten JA (eds) Origins of human cancer, book B: Mechanisms of carcinogenesis. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, pp 1169–1196
Vaheri A, Mosher DF (1978) High molecular weight cell surface-associated glycoprotein (fibronectin) lost in malignant transformation. Biochim Biophys Acta 516:1–25
Vorherr H (1980) Breast cancer in relation to overnutrition. Klin Wochenschr 58:167–171
Watanabe S (1974) Cancer and leukemia developing among atombomb survivors. In: Grundmann E (Hrsg) Handbuch der allgemeinen Pathologie. Springer, Berlin Heidelberg New York (vol 6/5, 1 Geschwülste, pp 461–577)
Weiss L (1980) Comments of possible differences between cancer cells in primary tumors and their metastases. In: Grundmann E (ed) Metastatic tumor growth. Cancer campaign. G Fischer, Stuttgart New York (vol 4, pp 53–64)
Wheelock EF, Weinhold KJ, Goldstein LT (1980) Tumor dormancy in animals and man. In: Grundmann E (ed) Metastatic tumor growth. Cancer campaign. G Fischer, Stuttgart New York (vol 4, pp 123–129)
Witting C, Hultsch E (1978) Effect of generalized graft-versus-host reaction on B- and T-lymphocytes and a benzpyrene-induced murine sarcoma. Z Krebsforsch 92:255–265
Wynder EL, Chan P, Cohen L, MacCornack F, Hill P (1978) Etiology and prevention of breast cancer. In: Grundmann E, Beck L (eds) Early diagnosis of breast cancer. Cancer campaign. G Fischer, Stuttgart New York (vol 1, pp 1–28)
Zamcheck N (1978) Serial CEA determination in management of colo-rectal cancer: Update. In: Grundmann E (ed) Colon cancer. Cancer campaign, G Fischer, Stuttgart New York (vol 2, pp 149–161)
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 1981 Springer-Verlag Berlin Heidelberg
About this chapter
Cite this chapter
Grundmann, E. (1981). Das Wesen des Malignen Wachstums. In: Verhandlungen der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-38057-4_19
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-38057-4_19
Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-662-37320-0
Online ISBN: 978-3-662-38057-4
eBook Packages: Springer Book Archive