Metastasierung und Invasion

Metastasierung ist der Prozess, bei dem Krebszellen den Primärtumor verlassen, durch den Körper wandern und Sekundärtumoren in entfernten Organen bilden. Sie ist für die überwiegende Mehrheit der Krebstodesfälle verantwortlich und stellt die entscheidende Fähigkeit dar, die ein lokalisiertes Wachstum in eine systemische Erkrankung verwandelt. Invasion – das lokale Durchbrechen von Gewebegrenzen – ist der erste Schritt in dieser Kaskade.

Definition

Metastasierung ist die Ausbreitung von Krebszellen von einem Primärtumor zur Bildung von Sekundärtumoren an entfernten Stellen, und Invasion ist die lokale Infiltration von Krebszellen über die Basalmembran in das umgebende Gewebe, die die metastatische Kaskade initiiert.

Scope

Der Eintrag behandelt die sequenziellen Schritte der Invasions-Metastasierungs-Kaskade, die epithelial-mesenchymale Transition, die migratorische Eigenschaften verleiht, das Seed-and-Soil-Konzept der organspezifischen Kolonisierung und die Rolle der Mikroumgebung sowohl am primären als auch an entfernten Orten. Diese werden als biologische Prozesse und nicht als Leitfaden für die Stadieneinteilung oder Behandlung metastatischer Erkrankungen behandelt.

Core questions

• Welche sequenziellen Schritte durchläuft ein Tumor bei der Metastasierung?
• Wie erwerben Krebszellen die Fähigkeit zur Invasion und Migration?
• Warum neigen bestimmte Krebsarten dazu, sich auf bestimmte Organe auszubreiten?
• Wie beeinflusst die Mikroumgebung an primären und entfernten Stellen die Metastasierung?

Key concepts

• Invasion über die Basalmembran
• Intravasation und Extravasation
• Zirkulierende Tumorzellen
• Epithelial-mesenchymale Transition
• Organotropismus und Seed-and-Soil
• Prämetastatische Nische
• Kolonisierung und Dormanz
• Metastatische Ineffizienz

Key theories

Invasions-Metastasierungs-Kaskade

Das Modell, dass die Metastasierung über eine definierte Abfolge verläuft – lokale Invasion, Intravasation in Gefäße, Überleben im Kreislauf, Extravasation an einem entfernten Ort und Kolonisierung – wobei jeder Schritt eine eigene biologische Barriere darstellt, die nur wenige disseminierende Zellen überwinden.

Seed-and-Soil-Hypothese

Der Vorschlag, dass die Organverteilung von Metastasen die Kompatibilität zwischen disseminierenden Tumorzellen (dem „Samen“) und einer aufnahmefähigen entfernten Mikroumgebung (dem „Boden“) widerspiegelt und nicht nur Anatomie und Blutfluss.

Epithelial-mesenchymale Transition

Ein Entwicklungsprogramm, das von Karzinomen übernommen wird, bei dem Epithelzellen Adhäsion und Polarität verlieren und migratorische, invasive mesenchymale Eigenschaften erlangen, was in den frühen Schritten der Invasion und Dissemination impliziert ist.

Mechanisms

Die Invasion beginnt, wenn Krebszellen die Basalmembran abbauen und durchqueren und durch das umgebende Gewebe wandern, oft nachdem sie mesenchymale, motile Eigenschaften durch eine epithelial-mesenchymale Transition erworben haben. Die Zellen intravasieren dann in Blut- oder Lymphgefäße, überleben die feindliche Zirkulation und extravasieren an einem entfernten Ort. Die Kolonisierung – die Etablierung eines klinisch bedeutsamen Sekundärtumors – ist der ineffizienteste Schritt, der eine Anpassung an eine fremde Mikroumgebung erfordert, die eine aufnahmefähige prämetastatische Nische oder eine Dormanzperiode umfassen kann. Die Kompatibilität zwischen disseminierenden Zellen und dem entfernten Gewebe hilft, organspezifische Ausbreitungsmuster zu erklären.

Clinical relevance

Metastasierung ist für die meisten krebsbedingten Todesfälle verantwortlich und bestimmt das Krankheitsstadium und die Prognose, wodurch ihre Biologie für das Verständnis des Krebsverhaltens durch Onkologen von zentraler Bedeutung ist. Dieser Eintrag dient als Referenz und zu Bildungszwecken und bietet keine individuelle Anleitung zur Diagnose oder Behandlung metastatischer Erkrankungen.

Epidemiology

Die Mehrheit der Todesfälle bei soliden Tumoren ist eher auf metastatische als auf primäre Erkrankungen zurückzuführen, und verschiedene Krebsarten zeigen charakteristische Muster der Organausbreitung, die sowohl die Zirkulationsanatomie als auch die Gewebekompatibilität widerspiegeln.

History

Die klinische Beobachtung, dass sich Krebs auf bestimmte Organe ausbreitet, veranlasste Stephen Paget im neunzehnten Jahrhundert, die Seed-and-Soil-Idee vorzuschlagen, die später von Fidler wieder aufgegriffen und experimentell unterstützt wurde. Nachfolgende Arbeiten definierten die Schritte der metastatischen Kaskade, verknüpften die Invasion mit der aus der Entwicklung entlehnten epithelial-mesenchymalen Transition und betonten die Mikroumgebung an entfernten Stellen, einschließlich der prämetastatischen Nische.

Debates

Wie wesentlich ist die epithelial-mesenchymale Transition für die Metastasierung?

Die Transition ist weithin an Invasion und Dissemination beteiligt, aber ihre Notwendigkeit und die Erfordernis einer umgekehrten Transition während der Kolonisierung werden im Fachgebiet weiterhin aktiv diskutiert.

Key figures

• Isaiah Fidler
• Jean Paul Thiery
• Robert Weinberg
• Johanna Joyce

Seminal works

• fidler-2003
• thiery-2009
• lambert-2017

Frequently asked questions

Warum ist Metastasierung so gefährlich?

Metastasierung verbreitet Krebs in entfernte Organe und ist für die Mehrheit der Krebstodesfälle verantwortlich, da Sekundärtumoren die Funktion lebenswichtiger Organe stören und schwerer zu beseitigen sind als ein lokalisierter Primärtumor.

Was ist die Seed-and-Soil-Hypothese?

Es ist die Idee, dass Metastasen dort entstehen, wo eine Kompatibilität zwischen der disseminierenden Krebszelle (dem „Samen“) und einer aufnahmefähigen entfernten Mikroumgebung (dem „Boden“) besteht, was hilft zu erklären, warum spezifische Krebsarten sich auf spezifische Organe ausbreiten.