Erfolg der Universitätsmedizin Mainz: Körpereigener Tumorblocker entdeckt

Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz haben einen neuen Faktor der körpereigenen Immunabwehr identifiziert: MYPOP – ein bislang wenig bekanntes Protein.

MYPOP unterdrückt die Bildung neuer viraler Bausteine und wirkt als Tumorsuppressor. Es verhindert die Teilung der Tumorzelle und tötet Krebszellen ab.

Dies stellten die Mainzer Forscher im Rahmen von Untersuchungen zur Infektion mit Humanen Papillomviren (HPV) fest. Onkogene HPV-Typen sind ein wichtiger Faktor für das Auftreten von Gebärmutterhalskrebs und weiteren Tumoren im Genital-, Mund- und Rachenbereich. Die Ergebnisse sind nachzulesen in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Oncogene“ der Nature Publishing Group.

Die Arbeitsgruppe von PD Dr. Luise Florin vom Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene der Universitätsmedizin Mainz untersucht, wie eine Infektion durch Humane Papillomviren (HPV) abläuft. Humane Papillomviren vom Typ 16 (HPV16) sind der gefährlichste Auslöser für Gebärmutterhalskrebs.

Bild (v.l.n.r.): MYPOP-Lokalisation (magenta) in einer Hautzelle; Wachstum von HPV-Krebszellen ohne (oben) und mit MYPOP (unten); Gewebeschnitt eines HPV-Tumors (grün = MYPOP, blau = Zellkerne)

Wie die Wissenschaftler im Rahmen ihrer jüngsten Studie feststellten, besitzt MYPOP, ein Myb-verwandter Transkriptionsfaktor, zentrale antivirale Eigenschaften: Es erkennt eindringende Papillomviren inklusive ihrer DNA. Daraufhin bindet es sich an das virale Kapsidprotein und die virale Kontrollregion der DNA. Dies hat eine verminderte Expression der viralen Gene zur Folge, wodurch wiederum sowohl die Infektion der Schleimhautzellen blockiert als auch langfristig die Tumorentstehung verhindert werden. MYPOP besitzt somit antivirale und antitumor Eigenschaften. Damit haben die Mainzer Forscher einen neuen Faktor der zellulären intrinsischen Immunabwehr, einen sogenannten Restriktionsfaktor, identifiziert.

Wie die Forscher im Rahmen ihrer Studie zudem feststellten, fehlt den HPV-Tumorzellen das normalerweise in Hautzellen in hohen Mengen vorhandene MYPOP. Grund dafür ist ein virales, krebserzeugendes Protein, das den Abbau von MYPOP induziert. Wenn die Wissenschaftler allerdings MYPOP in die Tumorzellen wieder einbrachten, konnten sich die Zellen nicht mehr ungehemmt teilen. Auch in anderen Krebszellen beobachteten die Wissenschaftler diesen Effekt. Ob MYPOP als Ansatzpunkt für Therapien gegen Virusinfektionen und/oder Krebs dienen kann, werden zukünftige Forschungsarbeiten zeigen müssen.

Informationen zur Original-Publikation:
“The Myb-related protein MYPOP is a novel intrinsic host restriction factor of oncogenic human papillomaviruses”; Elena Wüstenhagen, Fatima Boukhallouk, Inka Negwer, Krishnaraj Rajalingam, Frank Stubenrauch und Luise Florin; Oncogene; https://doi.org/10.1038/s41388-018-0398-6; https://rdcu.be/26e4

Quelle (Text/Foto): Universitätsmedizin Mainz


Höherer Zuckerstoffwechsel „lähmt“ das Immunsystem – Krebstherapie verbessern

Der erhöhte Zuckerstoffwechsel in Tumoren ist mit dafür verantwortlich, dass das menschliche Immunsystem Tumorzellen nicht wirksam abtöten kann. Das ist das Ergebnis einer Studie unter Federführung Regensburger Wissenschaftler, an der Forscher der Universitätsmedizin Mainz prominent beteiligt sind. Medizin

In den Zuckerstoffwechsel von Tumoren gezielt einzugreifen, könnte daher ein viel versprechender neuer immuntherapeutischer Ansatz im Kampf gegen Krebs sein, berichten die Wissenschaftler in der renommierten Fachzeitschrift „Cell Metabolism“.

Anders als die klassischen Behandlungsmethoden bei Krebs – Operation, Chemotherapie und Bestrahlung – nutzt die Krebsimmuntherapie das Immunsystem zur Bekämpfung von Krebserkrankungen. Dabei ist bekannt, dass sich das menschliche Immunsystem zwar sehr wohl mit einem Tumor auseinandersetzt. Dies reicht in der Regel aber nicht aus, um den Tumor zu kontrollieren.

Konkret bekämpft die Immunabwehr des Menschen Krebszellen vor allem durch bestimmte Zellen, die sog. T-Zellen (zelltoxischen T-Lymphozyten) und die Natürlichen Killerzellen (NK-Zellen). Diese Abwehrzellen können die Tumorzellen zwar meist erkennen, jedoch nicht wirksam genug abtöten. Warum dies so ist fanden jetzt Wissenschaftler des Instituts für Pathophysiologie der Universitätsmedizin Mainz und des Universitätsklinikums Regensburg in Zusammenarbeit mit weiteren nationalen und internationalen Partnern heraus. biomedcinprogrammet_65

Das Ergebnis: Es sind die Besonderheiten des Tumorstoffwechsels, die die krebszerstörende Wirkung der Immunzellen häufig stark einschränken.

Konkret zeigen die Ergebnisse an einem Hautkrebs-Modell, dass der erhöhte Zucker(Glucose)-Stoffwechsel dafür verantwortlich ist: Im Zuge dieses Stoffwechsels wird durch das Enzym LDHA (Laktatdehydrogenase A) vermehrt Milchsäure in den Krebszellen gebildet. Dies schwächt die Tumorbekämpfung durch das körpereigene Immunsystem stark ab.

In der Folge kann der Tumor vermehrt und ungebremst wachsen. Im Detail übt die Milchsäure eine hemmende Wirkung auf den NFAT (nukleärer Faktor aktivierter T Zellen) aus, was wiederum die Produktion von zelltoxischem INFg (Interferon-gamma) vermindert. Wurde im Modell die Milchsäurebildung „gedrosselt“, konnte das Immunsystem den Tumor wesentlich besser in Schach halten.

„Durch diese Versuche konnten wir zeigen, dass der Glucosestoffwechsel und die ausbleibende Immunreaktion ursächlich zusammenhängen“, erläutert der Leiter der Mainzer Arbeitsgruppe, Prof. Dr. Wolfgang Müller-Klieser. „Zudem unterstreichen begleitende Untersuchungen an Gewebeproben von Melanom-Patienten die klinische Relevanz der Befunde.“

Originalpublikation: Brand et al., LDHA-Associated Lactic Acid Production Blunts Tumor Immunosurveillance by T and NK Cells, Cell Metabolism, Volume 24, Issue 5, 8 November 2016, Pages 657–671; http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2016.08.011

Quelle: Pressemitteilung der Universität Mainz