Zeitschrift für Karzinogenese und Mutagenese

Abstrakt

Strahlenresistenz und Krebsstammzellen: Das Überleben des Stärkeren

Lei Sun, Stephanie M. Cabarcas und William L. Farrar

Krebs entsteht durch die Ansammlung genetischer Mutationen und abweichender epigenetischer Veränderungen in normalen Zellen. Krebsstammzellen (CSCs) wurden als eine einzigartige tumorbildende Zellpopulation innerhalb der Tumormasse beschrieben, die die Fähigkeit zur Selbsterneuerung und Differenzierung besitzt. In den letzten Jahren waren die Existenz und Natur von CSCs eines der umstrittensten Themen auf dem Gebiet der Krebsbiologie; in jüngster Zeit gibt es jedoch zahlreiche Beweise, die ihre Existenz belegen. Man geht davon aus, dass CSCs für die Resistenz gegen konventionelle Therapien wie Strahlentherapie verantwortlich sind, die zu unkontrolliertem Tumorwachstum, Metastasierung und in der Folge zum Tod des Patienten beiträgt. In dieser Übersicht fassen wir die Mechanismen zusammen, durch die CSCs strahlenresistent sind, einschließlich ihrer verstärkten DNA-Schadensreaktion, ihres Zellzyklusstatus und der Rolle der CSC-Nische. Darüber hinaus zeigen wir mithilfe der Oncomine-Datenbank Daten aus unserem Labor und von anderen Gruppen, die zeigen, dass CSCs eine erhöhte Expression von Strahlenresistenzgenen aufweisen, die ebenfalls an der Karzinogenese, Metastasierung und dem Rückfall von Patienten beteiligt sind. Darüber hinaus stellen wir Daten von Prostatosphären zur Verfügung, die aus primären Patientenzellen gewonnen wurden und zeigen, dass der RAN-Signalweg einer der am stärksten hochregulierten Signalwege innerhalb der CSC-Population ist. Daher vermuten wir, dass der RAN-Signalweg mit der Strahlenresistenz von CSCs zusammenhängt. Wir geben einen kurzen Überblick über dieses aufstrebende Forschungsgebiet zum biologischen Verhalten von CSCs und geben neue Vorschläge für die Entwicklung zukünftiger Therapien zur Bekämpfung strahlenresistenter CSCs sowohl in pharmazeutischen Untersuchungen als auch in klinischen Studien.