Zirkulierende Tumorzellen (CTCs) sind mit der Metastasierung verbunden und ihre Anwesenheit kann verwendet werden, um den Beginn von metastasierendem Krebs anzuzeigen. Ebenso legt die Cancer Stem Cell (CSC)-Hypothese nahe, dass tumorerzeugende Stammzellen die Quelle von Krebs sind. Mikroskopische Experimente und Zytometrie haben jedoch nahegelegt, dass die Morphologie von CTCs und CSCs ziemlich unterschiedlich ist. Im Wesentlichen konnten wir keine zirkulierenden Krebsstammzellen finden (abgesehen vom Myelom, da sie sowieso zirkulieren).
Meine Frage ist, wie ähnlich sind diese Zellen? Wenn sie unterschiedlich sind, wird der Rückfall durch die CSCs des Primärtumors oder durch CTCs in CSC-ähnlich gewordenen Metasen verursacht?
Es gibt mehrere konkurrierende Metastasierungsmodelle, und diese Frage geht direkt auf die Unterschiede zwischen ihnen ein.
Das Wichtigste, woran man sich bei CSCs erinnern sollte, ist, dass alle Beweise darauf hindeuten, dass sie eine winzige, winzige Untergruppe von Tumorzellen sind.
CTCs hingegen bestehen aus den Zellen, die es schaffen, die richtige Kombination aus Motilität, Invasivität und Resistenz gegen Anoikis (Apoptose, die durch fehlende Anhaftung an benachbarte Zellen oder extrazelluläre Matrix verursacht wird) zu erlangen.
Eine mögliche Erklärung ist also, dass CTCs aus der gesamten Population von Tumorzellen stammen und dass CSCs daher eine sehr kleine, nahezu nicht nachweisbare Untergruppe von CTCs darstellen – aber dass dies die Untergruppe ist, die letztendlich die Fernmetastasen begründet der Rest der CTCs wird vom Immunsystem gereinigt oder schlummert im Zielgewebe. Man könnte dies das stochastische Modell nennen: CSCs bilden einen kleinen, zufällig bestimmten Bruchteil der CTCs, aber sie überleben bevorzugt und finden Sekundärtumoren.
Ein anderes Modell geht davon aus, dass die Zellen wesentliche Veränderungen des Phänotyps erfahren, die durch Reaktionen auf ihre Mikroumgebung angetrieben werden. CSCs benötigen, wie normale Stammzellen, vermutlich eine ziemlich spezifische Nische, um ihre Stammzellen zu erhalten. CTCs hingegen erlangen ihre Invasivität und Anoikis-Resistenz als Reaktion auf Bedingungen im Tumor, wie z. B. Hypoxie. Eine andere Möglichkeit besteht also darin, dass eine Zelle mit dem Potenzial, ein CSC zu sein, als Reaktion auf einen Stimulus aus der Mikroumgebung einige phänotypische Veränderungen erfährt und zu einem CTC wird. Es zirkuliert eine Weile, findet ein Zielgewebe, entweicht und dringt dann in die Mikroumgebung des Ziels einbeginnt damit, die Nische der Mikroumgebung neu einzurichten, um ihre stammähnlichen Eigenschaften wiederherzustellen. Nennen Sie dies die dynamische Hypothese: Es ist die ganze Zeit über ein einzelnes potenzielles CSC, aber es sieht aus wie ein CTC, während es zirkuliert, und wie ein CSC nur in seiner Nische.
Tatsächlich waren Menschen in der Lage, zirkulierende Tumorzellen zu isolieren, die das phänotypische Kennzeichen eines CTC zeigen – die Fähigkeit, einen ganzen Tumor entstehen zu lassen und sich in seriellen Transplantations-/Verdünnungsassays erfolgreich zu implantieren.
Siehe http://gut.bmj.com/content/early/2016/07/25/gutjnl-2016-311447.full
Es gibt auch einige elegante Arbeiten bei Mäusen, die zeigen, dass Sie metastatische Populationen verfolgen können, die von Clustern polyklonaler Krebszellen im Kreislauf bis hin zur eventuellen Metastasierung stammen, was zeigt, dass zirkulierende Tumorzellen mit Stammhaftigkeit zumindest in Modellorganismen sicherlich existieren.