Nierenkrebs: Kupfer fördert Tumorwachstum

Eine neue Studie unter der Leitung von Forschern des University of Cincinnati Cancer Center zeigt detailliert, wie die Ansammlung von Kupfer das Wachstum und Fortschreiten des klarzelligen Nierenzellkarzinoms (ccRCC) – der häufigsten Nierenkrebsart – fördert. Die Ergebnisse wurden bereits am 31. Oktober in Cancer Discovery veröffentlicht , einer Zeitschrift der American Association for Cancer Research.

Kupfer ist ein lebenswichtiges Spurenelement, das zur Energiegewinnung im Körper benötigt wird und dem Menschen ein Leben in sauerstoffhaltiger Atmosphäre ermöglicht.

Maria Czyzyk-Krzeska, MD, PhD vom Cancer Center und Hauptautorin der Studie, sagte, dass eine erhöhte Ansammlung von Kupfer mit schlechteren Ergebnissen für Patienten mit ccRCC verbunden ist. Mithilfe eines multidisziplinären Ansatzes stellten Czyzyk-Krzeska und ihre Kollegen fest, dass ccRCC-Zellen mehr Kupfer ansammeln, wenn sie vom Stadium 1 zur metastasierenden Erkrankung fortschreiten.

Das Team fand heraus, dass ein hoher Kupferspiegel Krebszellen dabei hilft, mehr von einem speziellen Enzym zu produzieren, das ihre Energie und ihr Wachstum steigert. Gleichzeitig hilft Zucker (Glukose) bei der Bildung eines Schutzmoleküls namens Glutathion. Dieses Molekül beseitigt Giftstoffe und reduziert die schädlichen Auswirkungen von Kupfer, was den Krebszellen einen zusätzlichen Überlebensschub verleiht.

„Mit anderen Worten: Kupfer löst eine orchestrierte, mehrstufige Anpassung von Krebszellen aus, die das Tumorwachstum fördert“, sagte Czyzyk-Krzeska, Professorin in der Abteilung für Krebsbiologie an der medizinischen Fakultät der UC. „Es verursacht eine Veränderung des Stoffwechselzustands der Zelle.“

Mithilfe von Einzelzell-RNA-Sequenzierung und räumlicher Transkriptomik entdeckte das Team, dass ccRCC-Tumoren metabolische „Hotspots“ mit erhöhter kupferabhängiger Energieproduktion aufweisen. Diese Hotspots befinden sich in der Nähe anderer Tumorzellen, die proliferative Eigenschaften aufweisen, die für das Tumorwachstum wesentlich sind.

„Das ist sehr wichtig, weil es uns die Hypothese aufstellen lässt, dass diese proliferativen Zellen von den metabolisch aktiven Zellen unterstützt werden“, sagte Czyzyk-Krzeska. „Wir können auch spekulieren, dass einige dieser metabolisch aktiven Zellen schließlich proliferativer werden”.

Original Paper:

Copper drives remodeling of metabolic state and progression of clear cell renal cell carcinoma

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