Glioblastom-Studie zeigt Geschlechtsunterschiede bei Hirntumor


Chromosomen aus Glioblastomzellen. Neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass Männer und Frauen unterschiedlich auf die Behandlung von Glioblastomen reagieren.

Bildnachweis: National Cancer Institute

Forscher wissen seit Jahrzehnten, dass Männer häufiger als Frauen eine aggressive Form von Hirntumor entwickeln, die Glioblastom genannt wird . Es gibt auch Hinweise darauf, dass Frauen tendenziell besser auf die Standardtherapie bei dieser Krankheit ansprechen als Männer .

Die Gründe für diese Geschlechtsunterschiede sind nicht klar. Eine neue Studie liefert jedoch weitere Belege dafür, dass Frauen und Männer mit Glioblastom auf die Behandlung unterschiedlich zu reagieren scheinen, und identifiziert biologische Faktoren, die zu diesem Unterschied beitragen können.

In der Studie analysierten Forscher der School of Medicine der Washington University in St. Louis und ihre Kollegen MRI-Ergebnisse, genomische Profile von Tumoren und Informationen zum Überleben von Männern und Frauen mit Glioblastom .

Anhand dieser Daten entdeckten die Forscher unterschiedliche molekulare Profile bei Tumoren von Männern und Frauen und zeigten, dass diese Profile mit Überlebensunterschieden assoziiert sind. Die Ergebnisse wurden am 2. Januar in Science Translational Medicine veröffentlicht .

"Unsere Ergebnisse und der wachsende Datenbestand über die Bedeutung geschlechtsspezifischer Unterschiede in der Biologie legen nahe, dass wir wirklich sicherstellen müssen, dass Studien geeignet sind, um Geschlechtsunterschiede zu erkennen", sagte Dr. Joshua Rubin, Washington Universität, die die Studie mit leitete.

Obwohl sich die Forscher seit Jahrzehnten über erhebliche geschlechtsspezifische Unterschiede im Auftreten von Glioblastomen und anderen Gehirntumoren im Klaren sind, haben die meisten Forscher, die Analysen im großen Maßstab durchführen, fortwährend Daten von Patienten beider Geschlechter zusammengeführt, fügte Dr. Rubin hinzu.

Bei zukünftigen Arbeiten im Bereich des Glioblastoms sollten Forscher parallele, aber getrennte Analysen von männlichen und weiblichen Zellen, Tieren und Patienten durchführen, so Jingqin "Rosy" Luo, Ph.D., von der Washington University, der auch die Studie leitete.

Die Biologie der Geschlechtsunterschiede

Viele Krankheiten, einschließlich einiger Krebserkrankungen, treten bei Männern und Frauen unterschiedlich stark auf oder verursachen je nach Geschlecht des Patienten unterschiedliche Symptome. Diese Unterschiede hängen häufig mit Sexualhormonen zusammen, wie Testosteron oder Östrogen, die zu vielen biologischen Unterschieden zwischen Männern und Frauen beitragen.

Männer entwickeln jedoch häufiger bösartige Gehirntumore als Frauen in allen Altersgruppen, auch in der Kindheit. Dies deutet darauf hin, dass der Unterschied nicht allein durch die Auswirkungen zirkulierender Sexualhormone erklärt werden kann.

"Die Tatsache, dass wir Geschlechtsunterschiede bei Krebserkrankungen bei jungen Kindern und jungen Erwachsenen sowie bei Erwachsenen nach der Menopause beobachten, bedeutet, dass zirkulierende Sexualhormone nicht für die Unterschiede verantwortlich sind", sagte Dr. Rubin.

Wenn zirkulierende Geschlechtshormone eine Krankheit beeinflussen, ändert sich die Häufigkeit und der Schweregrad der Erkrankung, die den Geschlechtshormonspiegeln entsprechen, fuhr er fort. "Das ist bei den meisten Krebsarten nicht der Fall für die Geschlechtsunterschiede."

Wachstum und Ausbreitung von Gehirntumoren verfolgen

Die aktuelle Studie ist aus der klinischen Beobachtung hervorgegangen, dass "wir einen großen Unterschied in der Inzidenz von Glioblastom zwischen Männern und Frauen und zwischen Jungen und Mädchen sehen", sagte Dr. Rubin. Männer haben eine um 60% höhere Wahrscheinlichkeit, ein Glioblastom zu entwickeln als Frauen.

Im ersten Teil der Studie analysierten die Forscher MRI- Untersuchungen und Überlebensdaten für 63 Erwachsene, die unter Glioblastom behandelt wurden, darunter 40 Männer und 23 Frauen. Die Patienten hatten eine Operation erhalten, gefolgt von einer Chemotherapie und einer Strahlentherapie.

Für diese Analyse verwendeten die Forscher, einschließlich Kristin Swanson, Ph.D., ein mathematischer Onkologe der Mayo Clinic, MRI-Scans und Rechenmodelle, um das Wachstum und die Ausbreitung von Tumoren während der Behandlung zu bewerten, eine kombinierte Maßnahme, die als Tumorwachstumsgeschwindigkeit bezeichnet wird.

Die anfänglichen Geschwindigkeiten des Tumorwachstums waren sowohl für Frauen als auch für Männer ähnlich, jedoch kam es nur bei Frauen zu einer signifikanten Abnahme des Tumorwachstums nach einer Behandlung mit dem Chemotherapeutikum Temodar (Temodar) , das häufig zur Behandlung von Glioblastom verwendet wird, fanden die Forscher.

"Die MRI-Studien zeigten, dass die Standardbehandlung für Glioblastome bei Frauen wirksamer ist als bei Männern", sagte Dr. Konstantin Salnikow von der Abteilung für Krebsbiologie des NCI (DCB) , der nicht an der Studie beteiligt war.

"Trotz gut etablierter geschlechtsspezifischer Unterschiede in der Inzidenz [von Glioblastom] und aufkommenden Hinweisen auf unterschiedliche Ergebnisse, gibt es wenige Erkenntnisse, die männliche und weibliche Glioblastome auf molekularer Ebene unterscheiden oder die gezielte gezielte gezielte Behandlung dieser biologischen Unterschiede ermöglichen", so Dr. Salnikow fortgesetzt.

Profilierung von Glioblastom-Tumoren bei Männern und Frauen

Um die molekularen Grundlagen dieser geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Behandlungsreaktion zu untersuchen, analysierten die Forscher Daten zur Genexpression von Glioblastom-Tumoren, die in The Cancer Genome Atlas (TCGA) enthalten sind .

Die meisten Gene wurden bei Glioblastom-Tumoren von Männern und Frauen gleichermaßen exprimiert. Durch die Konzentration auf Gene, die unterschiedlich exprimiert wurden, stellten die Forscher fest, dass sie Patienten mit Glioblastom in fünf männliche und fünf weibliche Gruppen oder Cluster unterteilen können. Sie validierten die Cluster durch Analyse mehrerer unabhängiger Datensätze.

Eine Analyse der differentiell exprimierten Gene in den Clustern zeigte, dass "das Überleben bei Männern am signifikantesten durch Gene bestimmt wurde, die die Zellteilung regulieren", sagte Dr. Rubin. Für das Überleben bei Frauen war der wichtigste Weg die Expression von Genen, die Integrine genannt wurden, die an der Ausbreitung von Tumoren beteiligt sind.

Bei Frauen in der Studie lebten diejenigen, deren Tumore eine geringe Expression von Integrin-Signalisierungskomponenten zeigten, im Durchschnitt etwas mehr als 3 Jahre nach der Diagnose, verglichen mit etwas mehr als einem Jahr bei Frauen, deren Tumore andere molekulare Profile hatten.

Bei Männern überlebten diejenigen, deren Tumore eine geringe Expression von Zellzyklus- Signalkomponenten zeigten, im Durchschnitt mehr als 18 Monate, während die anderen Tumorprofile mit einem Überleben von etwas mehr als einem Jahr in Verbindung standen.

Um die klinische Relevanz dieser genetischen Signaturen zu untersuchen, führten die Forscher aus Laborexperimenten , in denen sie eine Gruppe von Glioblastom ausgesetzt Zelllinien aus einer Reihe von männlichen und weiblichen Patienten auf vier Arten der Chemotherapie.

Diese Analyse zeigte auch Zusammenhänge zwischen der Zellzyklus-Signatur und dem längeren Überleben bei Männern und zwischen der Integrin-Signatur und dem längeren Überleben bei Frauen.

Konzentration auf Mutationen im IDH1- Gen

Die Forscher analysierten auch ein Gen namens IDH1 , das, wenn es mutiert wird, als wichtiger Treiber des Glioblastoms angesehen wird.

In früheren Studien wurden IDH1- Mutationen mit besseren Ergebnissen beim Glioblastom in Verbindung gebracht. In der aktuellen Studie waren Frauen mit IDH1- mutierten Tumoren jedoch alle im Cluster mit dem besten Überleben, während bei Männern IDH1- mutierte Tumoren in allen Clustern verteilt waren.

"Dies war ein sehr interessantes Ergebnis unserer Studie", sagte Dr. Rubin. „Der am längsten überlebende weibliche Cluster entsprach der derzeitigen Auffassung, dass IDH1- Mutationen mit einem besseren Überleben bei Glioblastomen einhergehen. Aber bei Männern war das nicht wahr. “

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es möglicherweise einen geschlechtsspezifischen Effekt von IDH1- Mutationen auf das Überleben bei Glioblastomen gibt, fügte er hinzu.

Sensibilisierung für Geschlechtsunterschiede

"Geschlechtsspezifische Unterschiede bei Krebserkrankungen sind ein wenig erforschtes Forschungsgebiet, und es bedarf weiterer Studien, um Fortschritte in der so genannten Präzisionsmedizin oder personalisierten Medizin zu erzielen", sagte Dr. Salnikow, die Ergebnisse der aktuellen Studie bedurften durch größere Studien repliziert werden.

Forscher können viel über Krebs lernen, indem sie die molekularen Veränderungen identifizieren, die die Krankheit antreiben, sagte Dr. Nastaran Zahir, DCB, der nicht an der Forschung beteiligt war.

"Ein Blick auf diese molekularen Veränderungen im Zusammenhang mit Geschlechtsunterschieden und die Verwendung von Berechnungsmodellierungsansätzen könnten unsere Fähigkeit verbessern, vorherzusagen, welche Patienten wahrscheinlich auf eine Behandlung ansprechen oder ein Fortschreiten der Erkrankung erfahren", fügte Dr.

Dr. Rubin warnte, dass weitere Forschungen zu Geschlechtsunterschieden beim Glioblastom erforderlich sind, bevor Ärzte den Ansatz in die Klinik integrieren können. Er ist zuversichtlich, dass die aktuelle Studie das Bewusstsein dafür schärfen wird, dass dieser Forschungsbereich weiter verfolgt werden muss.

"Unabhängig davon, welchen Aspekt des Glioblastoms wir untersuchten, konnten wir geschlechtsspezifische Unterschiede feststellen", sagte Dr. Rubin. "Wenn wir mehr erfahren, könnten Sie sich vorstellen, dass die Behandlung von Glioblastom in der Zukunft möglicherweise geschlechtsspezifisch erfolgen muss."

Quelle: National Cancer Institute

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