Tumörer säkrar blodtillförseln på olika sätt – förklarar begränsningar i cancermedicin

Upptäckten ger ledtrådar till varför cancerbehandlingar inriktade på att förhindra kärlnybildningen ofta inte har önskad effekt.

– Denna mekanism kan förklara varför anti-angiogena läkemedel ofta inte ger avsedd effekt, säger Hanna Nyström som är forskare vid Institutionen för kirurgisk och perioperativ vetenskap, Enheten för kirurgi, och medförfattare i en artikel som nyligen publicerades i Nature Medicine.

Det har länge varit känt att cancertumörer måste kunna bilda egna blodkärl för att växa och överleva, en process som kallas angiogenes. Läkemedel som slår mot kärlnybildningen, så kallade anti-angiogena läkemedel, har länge funnits tillgängliga för bland andra patienter med metastaserad kolorektal (tjock- och ändtarms-)cancer. Tyvärr har läkemedlen inte visat sig bra effekt då patienternas chanser att överleva inte ökat särskilt mycket vid behandling.

– Vi har kunnat visa hur cancertumörer under tillväxt ofta använder befintliga blodkärl istället för att bilda egna, säger Hanna Nyström.

Studien som undersökt hur metastaserade tumörceller säkerställer sin blodtillförsel vid tillväxt visar att hälften bildar egna kärlsystem medan den andra hälften utnyttjar befintliga kärlstrukturer. Ungefär 50 procent av patienter som drabbas av metastaserad kolorektal cancer, det vill säga en cancerform som sprider sig, utvecklar levermetastaser. Dessa tumörceller växer på olika sätt i levern.

Ungefär hälften av patienterna har metastaser som växer genom att tumören utvecklar egna blodkärl genom angiogenes. Den andra halvan patienter har tumörceller som istället för att bilda egna blodkärl växer genom ta över och skuffa bort leverns egna celler. Genom att bygga upp tumörcellerna kring organets befintliga blodkärlsarkitektur, en process som kallas ”vessel co-option”, behöver cancertumören inte nyttja angiogenes.

Efter att tumörcellerna (TC) intagit levercellernas (NL) plats, men bevarat arkitekturen och kärlen, går de knappt att urskilja från varandra. I övre bilden syns enbart celler och i den nedre framförallt leverns bevarade arkitektur.

I det internationella forskningssamarbetet har forskarna i in vivo-modeller kunnat visa att tumörerna krymper om man använder metoder som både slår ut vessel co-option och angiogenes hos cancercellerna, till skillnad om man bara använder anti-angiogena läkemedel. Resultaten från studien kan öppna upp för nya metoder som gör det lättare att välja vilka patienter som skulle dra nytta av behandling med angiogenes-hämmande läkemedel.

Studien visar också på möjligheten att behandlingar som förhindrar vessel co-option skulle kunna erbjuda vissa patienter en effektivare behandling mot sin tumörsjukdom.

– Vi har exempelvis sett att levermetastaser av bröstcancer i princip alltid växer utan att utveckla egna blodkärl. Detta är en möjlig förklaring till varför anti-angiogena läkemedel inte alls fungerar hos patienter med bröstcancer som spritt sig till levern, förklarar Hanna Nyström, som deltog i forskningsstudien under sin tid som postdok vid Translational Cancer Research Unit vid Antwerpens universitet i Belgien.

Artikeln: Vessel co-option mediates resistance to anti-angiogenic therapy in liver metastases. Författare: Sophia Frentzas, Eve Simoneau, Victoria L Bridgeman, Peter B Vermeulen, Shane Foo, Eleftherios Kostaras, Mark R Nathan, Andrew Wotherspoon, Zu-hua Gao, Yu Shi, Gert Van den Eynden, Frances Daley, Clare Peckitt, Xianming Tan, Ayat Salman, Anthoula Lazaris, Patrycja Gazinska, Tracy J Berg, Zak Eltahir, Laila Ritsma, Jacco van Rheenen, Alla Khashper, Gina Brown, Hanna Nyström, Malin Sund, Steven Van Laere, Evelyne Loyer, Luc Dirix, David Cunningham, Peter Metrakos och Andrew R Reynolds. DOI: 10.1038/nm.4197.

Kontakt: Hanna Nyström, Institutionen för kirurgisk och perioperativ vetenskap, Umeå universitet, 070-254 56 77; hanna.nystrom@umu.se