Invasion und Metastasierung

Dieses Kapitel beschreibt Prozesse, Moleküle und Wechselwirkungen, die zur Invasion und Metastasierung beitragen, die am stärksten definierenden Eigenschaften von Malignität. Beides sind komplexe Prozesse, die viele kritische Einzelschritte beinhalten, insbesondere bei Karzinomen. Während der Invasion aktivieren Karzinome das umgebende Stroma, induzieren Angiogenese und fördern oft chronische Entzündungen. Vielfältige parakrine Wechselwirkungen zwischen Krebs- und Stromazellen über Wachstumsfaktoren, Zytokine, Chemokine und andere Moleküle sind notwendig. Die Invasion durch Karzinomzellen geht einher mit verminderter Zell-Zell-Adhäsion, erhöhter Zellmotilität, Zerstörung der Basalmembran und Umbau der extrazellulären Matrix. Metastasierung erfordert darüber hinaus, dass Krebszellen Gefäße invadieren, die Passage im Kreislauf überleben, extravasieren, sich wieder anheften und die Proliferation in einer neuen Gewebemikroumgebung wieder aufnehmen. Invasion und Metastasierung erfordern eine umfangreiche strukturelle Umorganisation von Karzinomzellen durch koordinierte Veränderungen in der Genexpression und Zellstruktur, die embryonalen Entwicklungsprogrammen ähneln. Veränderungen in Zelloberflächenmolekülen wie Cadherinen und Integrinen begleiten Invasion und Metastasierung. Proteasen und andere von Tumor- und Stromazellen abgesonderte Proteine remodellieren die extrazelluläre Matrix und setzen latente Wachstumsfaktoren frei. Neoangiogenese ist eine Voraussetzung für das Fortschreiten vieler solider Tumoren. Sie wird durch mehrere von Tumoren und aktivierten Stromazellen abgesonderte Faktoren stimuliert. Gewebe wie die Leber, die Lunge und der Knochen sind bevorzugte Ziele für Metastasen aus anatomischen Gründen, aber auch weil Tumorzellen in der Lage sind, dort produktive wechselseitige Wechselwirkungen in der metastatischen Nische einzurichten. Darüber hinaus müssen Krebszellen während der Entwicklung und Progression die Erkennung und Abtötung durch zytotoxische Immunzellen vermeiden. Mehrere Mechanismen begrenzen die Fähigkeit der angeborenen und adaptiven Immunsysteme, Tumorzellen zu eliminieren.