Zuurstofgebrek in tumor leidt tot ontsnappingen van individuele kankercellen

december 2021 Medisch onderzoek Willem van Altena
3d illustration of a cancer cell and lymphocytes

Onderzoekers van Radboudumc in Nijmegen hebben ontdekt dat tumorcellen die te weinig zuurstof krijgen sneller loslaten van de tumor en uitzaaien naar andere delen van het lichaam. Een artikel over het onderzoek van Veronika te Boekhorst en Peter Friedl is onlangs gepubliceerd in wetenschappelijk tijdschrift Current Biology.

Normaliter verspreiden kankers als borstkanker en hoofd-halskanker doordat tumorcellen gericht uitgroeien naar omliggend weefsel, een proces dat bekend staat als collectieve invasie. Maar als er zuurstofgebrek optreedt in de tumor vertonen de tumorcellen opeens een ander gedrag. Ze laten elkaar los en verlaten de tumor. Dit wordt amoeboide beweging genoemd, omdat eencellige organismen als amoeben zich ook onafhankelijk voortbewegen.

Vluchtgedrag

In het mechanisme achter dit ‘vluchtgedrag’ van kankercellen speelt het enzym calpaïne een belangrijke rol. Wanneer een tumor te weinig zuurstof binnenkrijgt stijgt het calpaïneniveau, en dat ontregelt de afbraak van zogenaamde integrines. Integrines zijn het bindmiddel tussen tumorcellen, en door een gebrek daaraan raken de cellen los. In die solistische toestand verbruiken de cellen veel minder zuurstof en kunnen ze dus langer overleven. In die toestand reizen ze naar andere plekken in het lichaam, waar ze zich na twee dagen beginnen te ontwikkelen tot uitzaaiingen.

Nieuwe behandelstrategie

De onderzoekers zagen in het laboratorium in een model van borstkanker dat normale tumorcellen veel minder uitzaaien dan tumorcellen die te weinig zuurstof krijgen. Zodra echter door medicatie het enzym calpaïne werd geremd nam het zuurstofgehalte in de tumor toe en gingen de tumorcellen zich weer als normale tumorcellen gedragen, en hielden de solistische ontsnappingspogingen van de tumorcellen op.

De vinding kan de weg plaveien naar een nieuwe behandelstrategie tegen kanker, vooral bij patiënten met tumoren die te weinig zuurstof krijgen.

Referentie

Te Boekhorst V, Jiang L, Mählen M, Meerlo M, Dunkel G, Durst FC, Yang Y, Levine H, Burgering BMT, Friedl P. Calpain-2 regulates hypoxia/HIF-induced plasticity toward amoeboid cancer cell migration and metastasis. Curr Biol. 2021 Dec 6:S0960-9822(21)01599-2. doi: 10.1016/j.cub.2021.11.040. Epub ahead of print. PMID: 34883047.