Endotheliale Vorläuferzellen beim Mammakarzinom

Abstract

Zielstellung: Die Entstehung neuer Blutgefäße ist von zentraler Bedeutung für das Tumorwachstum. Zwei verschiedene Mechanismen, die Vaskulogenese und die Angiogenese, sind an der Ausbildung neu entstehender vaskulärer Netzwerke beteiligt. Derzeitig konnte gezeigt werden, dass die Vaskulogenese an der Entstehung eines primären Netzwerkes aus Endothelzellen bei malignen Tumoren beteiligt ist. Dabei kommt es zur Rekrutierung CD34+/VEGFR2 (FLK1)+ endothelialer Vorläuferzellen zu den Orten der Gefäßneubildung mit nachfolgender Differenzierung zu reifen Endothelzellen. Ziel dieser Studie war zum Einem die Quantifizierung der EPC s bei Patientinnen mit einem Mammakarzinom und zum Anderen die Untersuchung, ob die Freisetzung dieser endothelialen Vorläuferzellen hauptsächlich durch den Tumor selbst reguliert wird. Methoden: CD34+/VEGFR2+ EPC s wurden in der peripheren Blutzirkulation bei Patientinnen mit einem Mammakarzinom (n=47) vor und nach Therapie untersucht. Weiterhin wurde das Potential der endothelialen Vorläuferzellen in Endothelzellen zu differenzieren mittels late-outgrowth Experimenten, der metabolischen Aufnahme von Dil-Ac-LDL und der Immunreaktivität gegen den von Willebbrand Faktor geprüft. Ergebnisse: Bei Patientinnen mit einem Mammakarzinom war der Anteil der CD34+/VEGFR2+ EPC s in der Peripherie signifikant erhöht. Der Anteil dieser Zellen erhöhte sich bei steigendem Tumorstadium. Nach Entfernung des Tumors nahm die Menge der endothelialen Vorläuferzellen in der Peripherie rapide ab. Zusammenfassung: Unsere Ergebnisse zeigten, dass der Tumor als Quelle angiogenetischer Chemokine hauptverantwortlich für die Rekrutierung CD34+/VEGFR2+ EPC s bei der Entstehung des Mammakarzinoms ist. Dadurch könnten zirkulierende endotheliale Vorläuferzellen zukünftig als neues diagnostisches Werkzeug beim Screening und der Diagnostik des Mammakarzinoms Verwendung finden.

Purpose: The growth of new capillary blood vessels is central for the growth of cancer. Two distinct processes, vasculogenesis and angiogenesis implement the formation of the new vascular network. Recently, it was demonstrated that vasculogenesis creates the primary network of vascular endothelial cells that will become major blood vessls in malignant tumors by the recruitment of CD34+ / vascular endothelial growth factor receptor 2 (FLK-1)+ endothelial progenitor cells (EPCs) to sites of the new vessel fomation with subsequent differentiation into mature endothelial cell. Therefore the aim of this study was a.) to quantitate EPCs in breast cancer patients and b.) to evaluate if the release of EPCs into the circulation is mainly regulated by the tumor himself. Experimental design: CD34+ VEGFR+ EPCs were measured in the peripheral circulation of patients with breast cancer (n=47) before and after therapy. Furthermore the potential of EPCs to differentiate into endothelial cells was proofed by late-outgrowth experiments and the metabolic uptake of dil-acetylated-LDL and immunoreactivity against von Willebrand factor. Results: In breast cancer patients the amount of CD34+VEGFR2+EPCs (percent of peripheral blood mononclear cells) is significantly increased. Tumors larger than 2 cm showed significantly higher values of CD34+VEGFR2+EPCs. After excision of the tumor the amount of CD34+VEGFR2+EPCs rapidly declines. Conclusions: Our findings lead to the conclusion that the tumor, as source of angiogenic chemokines, is most important for recruiting CD34+VEGFR2+EPCs during breast cancer development. Therefore circulating endothelial progenitor cells may work as a new diagnosis tool in the screening and diagnosis of breast cancer.