Stromazellen sind Gewebezellen, vor allem Fibroblasten, und bilden sozusagen das Stützgewebe, in dem sich ein Tumor befindet. Dabei gibt es verschiedenen Arten von Fibroblasten im Tumor mit verschiedenen Funktionen: Manche hemmen das Immunsystem, indem etwa Bindegewebe gebildet wird, das die Tumorzellen vom Immunsystem abschirmt. Manche fördern die Metastasierung und Neubildung von Blutgefäßen und damit die Zufuhr von Sauerstoff und Nahrung für den Tumor. Wieder andere fördern Resistenz gegenüber Therapien. Besonders positiv: Manche Fibroblasten fördern das Immunsystem im Kampf gegen den Tumor: z.B. Antigen-präsentierende Stromazellen. Diese finden sich in Mini-Lymphknoten, den sogenannten tertiären lymphatischen Strukturen (TLS), und können Antigene von Tumoren präsentieren und das Immunsystem – vor allem T-Zellen und B-Zellen – in diesen Mini-Lymphkonten effizient stimulieren.
Tumor Nachbarschaft bisher zu wenig berücksichtigt
Das Fortschreiten des kolorektalen Karzinoms wird stark durch diese Mikroumgebung, also die „Nachbarschaft“ des Tumors, beeinflusst. Bislang gab es bei Darmkrebs jedoch kaum Information zur räumlichen Verteilung von Stromazell-Subtypen und welche klinischen Auswirkungen diese Verteilung hat. In der aktuellen Studie analysierten die Forscher:innen Tumorgewebe von mehr als 100 Patient:innen mittels Multiplex-Immunhistochemie und bioinformatischer Analysen, um sowohl die Identität als auch die räumliche Verteilung tumorassoziierter Stromazellen (TAS-Zellen) zu erfassen.
Das Team identifizierte dabei acht verschiedene Stromazellen, die direkt im Tumor oder in dessen unmittelbarer Umgebung liegen. Wie sich deren Vorhandensein auf die Prognose des Krankheitsverlaufs auswirkt, hängt davon ab, wo sie räumlich anzutreffen sind – an der Oberfläche oder in Mini-Lymphknoten in der Nähe des Tumors – und ob sie sich mit dem Nervenwachstumsfaktor-Rezeptor (NGFR) organisieren oder kombiniert mit bestimmten Enzymen oder Proteinen auftreten. „Die Studie liefert eine Begründung für die Berücksichtigung räumlicher Stromabiomarker in der Prognose von Darmkrebs. Weiters könnte das Vorhandensein von NGFR und Stromazellen in Mini-Lymphknoten ein klinisch anwendbarer Marker für eine personalisierte Therapie werden“, so Dietmar Herndler-Brandstetter vom Zentrum für Krebsforschung an der Medizinischen Universität Wien.
Räumliche Lage und Interaktion mittels Computertechnologie entschlüsselt
Mit computergestützten Analysen untersuchten die Forscher:innen die Gen-Aktivität der einzelnen Zellen (Einzelzell-RNA-Sequenzierung). Ergänzend dazu machte hochmoderne Multiplex-Bildgebung sieben verschiedene Eiweißstoffe gleichzeitig auf einer Gewebeprobe sichtbar. Mittels künstlicher Intelligenz (HALO-Software) wurden die Daten ausgewertet und verschiedene Zelltypen – wie Krebs-, Immun- und Bindegewebezellen – identifiziert und ihre genaue Lage im Tumor bestimmt. Durch die Kombination dieser Methoden wurde nicht nur festgestellt, welche Zellen im Tumor vorhanden sind, sondern auch, wie sie räumlich miteinander interagieren.
Die Forschung wurde unterstützt vom Österreichischen Wissenschaftsfonds (FWF), der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, der Stadt Wien, der Fellinger Krebsforschungsstiftung, einem Georg-Stumpf-Krebsforschungsstipendium und dem Wiener Wissenschafts- und Technologiefonds (WWTF).
Publikation: Cancer Letters
Spatial organization of stromal subtypes stratifies colorectal cancer patients and predicts clinical outcomes
Magdalena Frank, Giulia Ghirardello, James Malcolm Howie, Nina Braun, Rebecca Zirnbauer, Carmen Stecher, Stephan Gruener, Heinz Regele, Iros Barozzi, Michael Bergmann, Johannes Laengle*, Dietmar Herndler-Brandstetter*
DOI: 10.1016/j.canlet.2025.218228
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304383525008006?via%3Dihub