Nieuwe studie biedt aanwijzingen over hoe kanker zich verspreidt naar de hersenen

BR-kankercellen extravaseren naar astrocytencellen. A, E) Schema van een BBN met (A) astrocyten of (E) microglia in de hersennichekamer. Kankercellen in de bovenste stroomkamer interageren met de BBN gedurende 2 en 9 dagen. B,F) Legenda voor respectievelijk (C) en (G). Elk kwadrant toont interacties tussen kankercellen en hersennichecellen. De gele stippellijn stelt de endotheliale barrière voor. Rode en blauwe overlay geven een afstand van barrière> 150 μm aan. (C, G) 2D-dichtheidsplot van kankercel en (C) astrocyt of (G) microglia-interactie voor MDA-MB-231, MDA-MB-231-BR, JIMT-1, JIMT-1-BR voor 2 en 9 dagen. (D, H) Representatieve fluorescerende confocale beelden van kankercellen in BBN-chips met (D) astrocyten of (H) microglia na 9 dagen. Afbeeldingen bevinden zich in de XY- en YZ-vlakken, schaalbalk = 125 μm. Credit: Geavanceerd NanoBiomed-onderzoek (2023). DOI: 10.1002/anbr.202200036

Wanneer kanker zich naar de hersenen verspreidt, vallen de behandelingsopties weg. De meeste geneesmiddelen die zijn ontworpen om metastasen aan te pakken, passeren de bloed-hersenbarrière niet of zijn niet effectief bij de behandeling van hersenmetastasen.

“Als we begrijpen hoe kankercellen gedijen of falen in de hersenniche, kunnen we nieuwe behandelingen ontwikkelen die gericht zijn op deze moleculaire processen”, zegt Sofia Merajver, MD, Ph.D., de Greater Good Breast Cancer Research Professor aan het Rogel Cancer Center van de Universiteit van Michigan. .

Om de moleculaire processen te begrijpen die van invloed zijn op hoe kankercellen de bloed-hersenbarrière passeren, gebruikten Merajver en collega’s twee microfluïdische chips die de migratie van kankercellen naar de hersenen in kaart brachten en keken ze naar wat er gebeurde in de bloed-hersenniche. De resultaten worden gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerd NanoBiomed-onderzoek.

Met behulp van borstkankercellijnen ontdekten ze dat Dkk-1, een cytokine dat vrijkomt door de astrocyten, de kankercellen aanzet tot migreren. Van Dkk-1 is bekend dat het een rol speelt bij Wnt-signalering, een belangrijke signaalroute die verband houdt met de progressie van kanker.

“Overspraak tussen hersennichecellen en kankercellen zorgt ervoor dat binnendringende kankercellen de bloed-hersenbarrière kunnen doordringen. Het verlagen van Dkk-1-niveaus in de buurt van binnendringende tumorcellen kan deze overspraak verstoren en hersenmetastasen voorkomen”, aldus de overeenkomstige auteur Christopher R. Oliver, Ph. D., een postdoctoraal onderzoeker in het Merajver Lab.