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Die Pathologie

Erschienen in:

01.11.2015 | Hauptreferate: Metastasierungsmechanismen

Die metastatische Nische

Mechanismen und prognostische Implikationen

verfasst von: PD Dr. M.H. Muders, PD Dr. G.B. Baretton

Erschienen in: Die Pathologie | Sonderheft 2/2015

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Zusammenfassung

Die prämetastatische Nische ist essentiell für die Ausbildung von Metastasen. Sie wird u. a. durch vaskuläres Remodeling und eingewanderte Knochenmarkszellen charakterisiert. Sowohl die Forschungsarbeit anderer Gruppen als auch unsere Studienergebnisse konnten belegen, dass die Neubildung intranodaler Lymphgefäße in lokoregionären Lymphknoten das Auftreten von Lymphknotenmetastasen fördert und bei neoadjuvant vorbehandelten Rektumkarzinompatienten die Länge des progressionsfreien Überlebens vorhersagt. Dabei sezernieren die neugebildeten Endothelien Substanzen, die Tumorzellen und Knochenmarkszellen anlocken. CXCL12 ist einer dieser Stoffe. CXCL12 aktiviert den Chemokinrezeptor CXCR4 und induziert die gradientenabhängige Migration. Dieser Übersichtsartikel behandelt die Regulation und Funktion der CXCR4/CXCL12-Signalachse während der Metastasierung maligner Erkrankungen sowie therapeutische Blockadeoptionen.

Feng Y, Broder CC, Kennedy PE, Berger EA (1996) HIV-1 entry cofactor: functional cDNA cloning of a seven-transmembrane, G protein-coupled receptor. Science 272(5263):872–877CrossRefPubMed

Bleul CC, Fuhlbrigge RC, Casasnovas JM, Aiuti A, Springer TA (1996) A highly efficacious lymphocyte chemoattractant, stromal cell-derived factor 1 (SDF-1). J Exp Med 184(3):1101–1109CrossRefPubMed

Kucia M, Reca R, Campbell FR, Zuba-Surma E, Majka M, Ratajczak J et al (2006) A population of very small embryonic-like (VSEL) CXCR4(+)SSEA-1(+)Oct-4 + stem cells identified in adult bone marrow. Leukemia 20(5):857–869. doi:10.1038/sj.leu.2404171CrossRefPubMed

Kucia M, Jankowski K, Reca R, Wysoczynski M, Bandura L, Allendorf DJ et al (2004) CXCR4-SDF-1 signalling, locomotion, chemotaxis and adhesion. J Mol Histol 35(3):233–245CrossRefPubMed

Schabath R, Muller G, Schubel A, Kremmer E, Lipp M, Forster R (1999) The murine chemokine receptor CXCR4 is tightly regulated during T cell development and activation. J Leukoc Biol 66(6):996–1004PubMed

Bachelerie F (2010) CXCL12/CXCR4-axis dysfunctions: Markers of the rare immunodeficiency disorder WHIM syndrome. Dis Markers 29(3–4):189–198. doi:10.3233/DMA-2010-0736PubMedCentralCrossRefPubMed

Treon SP, Cao Y, Xu L, Yang G, Liu X, Hunter ZR (2014) Somatic mutations in MYD88 and CXCR4 are determinants of clinical presentation and overall survival in Waldenstrom macroglobulinemia. Blood 123(18):2791–2796. doi:10.1182/blood-2014-01-550905CrossRefPubMed

Muller A, Homey B, Soto H, Ge N, Catron D, Buchanan ME et al (2001) Involvement of chemokine receptors in breast cancer metastasis. Nature 410(6824):50–56. doi:10.1038/35065016CrossRefPubMed

Zeelenberg IS, Ruuls-Van Stalle L, Roos E (2003) The chemokine receptor CXCR4 is required for outgrowth of colon carcinoma micrometastases. Cancer Res 63(13):3833–3839PubMed

10.

Jakob C, Aust DE, Liebscher B, Baretton GB, Datta K, Muders MH (2011) Lymphangiogenesis in regional lymph nodes is an independent prognostic marker in rectal cancer patients after neoadjuvant treatment. PloS One 6(11):e27402. doi:10.1371/journal.pone.0027402PubMedCentralCrossRefPubMed

11.

Hirakawa S, Brown LF, Kodama S, Paavonen K, Alitalo K, Detmar M (2007) VEGF-C-induced lymphangiogenesis in sentinel lymph nodes promotes tumor metastasis to distant sites. Blood 109(3):1010–1017. doi:10.1182/blood-2006-05-021758PubMedCentralCrossRefPubMed

12.

Hirakawa S, Kodama S, Kunstfeld R, Kajiya K, Brown LF, Detmar M (2005) VEGF-A induces tumor and sentinel lymph node lymphangiogenesis and promotes lymphatic metastasis. J Exp Med 201(7):1089–1099. doi:10.1084/jem.20041896PubMedCentralCrossRefPubMed

13.

Schimanski CC, Schwald S, Simiantonaki N, Jayasinghe C, Gonner U, Wilsberg V et al (2005) Effect of chemokine receptors CXCR4 and CCR7 on the metastatic behavior of human colorectal cancer. Clinical cancer research: an official journal of the American Association for Cancer Res 11(5):1743–1750. doi:10.1158/1078-0432.CCR-04-1195

14.

Romain B, Hachet-Haas M, Rohr S, Brigand C, Galzi JL, Gaub MP et al (2014) Hypoxia differentially regulated CXCR4 and CXCR7 signaling in colon cancer. Mol Cancer 13:58. doi:10.1186/1476-4598-13-58PubMedCentralCrossRefPubMed

15.

Feng YF, Yuan F, Guo H, Wu WZ (2014) TGF-beta1 enhances SDF-1-induced migration and tube formation of choroid-retinal endothelial cells by up-regulating CXCR4 and CXCR7 expression. Mol Cell Biochem 397(1–2):131–138. doi:10.1007/s11010-014-2180-6CrossRefPubMed

16.

Zhi Y, Duan Y, Zhou X, Yin X, Guan G, Zhang H et al (2014) NF-kappaB signaling pathway confers neuroblastoma cells migration and invasion ability via the regulation of CXCR4. Med Sci Monit 20:2746–2752. doi:10.12659/MSM.892597PubMedCentralCrossRefPubMed

17.

Phillips RJ, Mestas J, Gharaee-Kermani M, Burdick MD, Sica A, Belperio JA et al (2005) Epidermal growth factor and hypoxia-induced expression of CXC chemokine receptor 4 on non-small cell lung cancer cells is regulated by the phosphatidylinositol 3-kinase/PTEN/AKT/mammalian target of rapamycin signaling pathway and activation of hypoxia inducible factor-1alpha. J Biol Chem 280(23):22473–22481. doi:10.1074/jbc.M500963200CrossRefPubMed

18.

Bamidele AO, Kremer KN, Hirsova P, Clift IC, Gores GJ, Billadeau DD et al (2015) IQGAP1 promotes CXCR4 chemokine receptor function and trafficking via EEA-1 + endosomes. J Cell Biol 210(2):257–272. doi:10.1083/jcb.201411045PubMedCentralCrossRefPubMed

19.

Stanton MJ, Dutta S, Polavaram NS, Roy S, Muders MH, Datta K (2013) Angiogenic growth factor axis in autophagy regulation. Autophagy 9(5):789–790. doi:10.4161/auto.23783PubMedCentralCrossRefPubMed

20.

Grandclement C, Pallandre JR, Valmary Degano S, Viel E, Bouard A, Balland J et al (2011) Neuropilin-2 expression promotes TGF-beta1-mediated epithelial to mesenchymal transition in colorectal cancer cells. PloS One 6(7):e20444. doi:10.1371/journal.pone.0020444PubMedCentralCrossRefPubMed

21.

Keck B, Wach S, Taubert H, Zeiler S, Ott OJ, Kunath F et al (2014) Neuropilin-2 and its ligand VEGF-C predict treatment response after transurethral resection and radiochemotherapy in bladder cancer patients. Int J Cancer. doi:10.1002/ijc.28987

22.

Stanton MJ, Dutta S, Zhang H, Polavaram NS, Leontovich AA, Honscheid P et al (2013) Autophagy control by the VEGF-C/NRP-2 axis in cancer and its implication for treatment resistance. Cancer Res 73(1):160–171. doi:10.1158/0008-5472.CAN-11-3635PubMedCentralCrossRefPubMed

23.

Muders MH, Zhang H, Wang E, Tindall DJ, Datta K (2009) Vascular endothelial growth factor-C protects prostate cancer cells from oxidative stress by the activation of mammalian target of rapamycin complex-2 and AKT-1. Cancer Res 69(15):6042–6048. doi:10.1158/0008-5472.CAN-09-0552PubMedCentralCrossRefPubMed

24.

Beck B, Driessens G, Goossens S, Youssef KK, Kuchnio A, Caauwe A et al (2011) A vascular niche and a VEGF-Nrp1 loop regulate the initiation and stemness of skin tumours. Nature 478(7369):399–403. doi:10.1038/nature10525CrossRefPubMed

25.

Bachelder RE, Wendt MA, Mercurio AM (2002) Vascular endothelial growth factor promotes breast carcinoma invasion in an autocrine manner by regulating the chemokine receptor CXCR4. Cancer Res 62(24):7203–7206PubMed

26.

Yasuoka H, Kodama R, Tsujimoto M, Yoshidome K, Akamatsu H, Nakahara M et al (2009) Neuropilin-2 expression in breast cancer: correlation with lymph node metastasis, poor prognosis, and regulation of CXCR4 expression. BMC Cancer 9:220. doi:10.1186/1471-2407-9-220PubMedCentralCrossRefPubMed

27.

Liles WC, Broxmeyer HE, Rodger E, Wood B, Hubel K, Cooper S et al (2003) Mobilization of hematopoietic progenitor cells in healthy volunteers by AMD3100, a CXCR4 antagonist. Blood 102(8):2728–2730. doi:10.1182/blood-2003-02-0663CrossRefPubMed

28.

O’Boyle G, Swidenbank I, Marshall H, Barker CE, Armstrong J, White SA et al (2013) Inhibition of CXCR4-CXCL12 chemotaxis in melanoma by AMD11070. Br J Cancer 108(8):1634–1640. doi:10.1038/bjc.2013.124CrossRef

29.

Domanska UM, Timmer-Bosscha H, Nagengast WB, Oude Munnink TH, Kruizinga RC, Ananias HJ et al (2012) CXCR4 inhibition with AMD3100 sensitizes prostate cancer to docetaxel chemotherapy. Neoplasia 14(8):709–718PubMedCentralCrossRefPubMed

30.

Scala S (2015) Molecular Pathways: targeting the CXCR4-CXCL12 Axis-Untapped Potential in the Tumor Microenvironment. Clin Cancer Res. doi:10.1158/1078-0432.CCR-14-0914

Titel: Die metastatische Nische
Mechanismen und prognostische Implikationen
verfasst von: PD Dr. M.H. Muders
PD Dr. G.B. Baretton
Publikationsdatum: 01.11.2015
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in: Die Pathologie / Ausgabe Sonderheft 2/2015
Print ISSN: 2731-7188
Elektronische ISSN: 2731-7196
DOI: https://doi.org/10.1007/s00292-015-0079-y

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