Krebsgewebe kann als eine Art Organ wahrgenommen werden, das sich durch enge Wechselwirkungen zwischen dem Krebs und der stromalen Mikroumgebung des Tumors entwickelt, die aus krebsassoziierten Fibroblasten (CAFs), Immunzellen, Tumorgefäßen und der extrazellulären Matrix (EZM) besteht. CAFs sind die Hauptquelle für lösliche Faktoren (Zytokine, Wachstumsfaktoren und Chemokine), die mitogene, pro-migratorische und pro-invasive Wirkungen auf Krebszellen ausüben. Sie stimulieren auch die Bildung von Tumorgefäßen und rekrutieren Vorläuferzellen, wie z. B. Knochenmark-abgeleitete Zellen (BMDC). Aktivierte CAFs sind an der Produktion und dem Umbau der EZM beteiligt und fördern dadurch das Wachstum und die Ausbreitung von Krebszellen1. CAFs bieten auch eine Nische, die die Besiedlung und Metastasierung von Tumorzellen erleichtert und in der Lage ist, Stammzellphänotypen auf benachbarte Krebszellen zu übertragen. Pathologische Beobachtungen deuten darauf hin, dass Stromareaktionen oder fibrotische Veränderungen im Krebsgewebe auf eine schlechte Prognose hindeuten. Jüngste Studien haben auch gezeigt, dass stromale Merkmale des Tumors, wie z. B. die Gensignatur, die Prognose des Patienten vorhersagen können. Darüber hinaus können CAF-abgeleitete Faktoren die Empfindlichkeit gegenüber Chemotherapie modulieren, was die Rolle von CAFs bei der Bestimmung der Arzneimittelempfindlichkeit und -resistenz unterstreicht2.
Da CAFs eine facettenreiche Rolle bei der Förderung der Tumorprogression durch Signalwege spielen, die Interaktionen zwischen CAFs und verschiedenen Zelltypen innerhalb der Tumormikroumgebung vermitteln, haben sie als neuartige Ziele für Krebstherapien zunehmend Aufmerksamkeit erregt. Die Heterogenität der Zellpopulationen innerhalb der Krebsmikroumgebung stellt ein Hindernis für das Targeting von CAFs dar. Es wurden mehrere Marker für CAFs vorgeschlagen, wie z. B. α-glattes Muskelaktin (α-SMA), das Fibroblasten-Aktivierungsprotein (FAP) und das Fibroblasten-spezifische Proten-1 (FSP-1: auch S100A4 genannt); Diese molekularen Marker sind jedoch nicht spezifisch für die Unterscheidung von CAFs von anderen Zellen, die in nicht-krebsartigen Geweben vorkommen3. Daher sind weitere Studien erforderlich, um mehr über die spezifischen Eigenschaften von CAFs zu erfahren. Zu diesem Zweck ist es aufschlussreich, primär kultivierte CAFs im Vergleich zu patientenangepassten normalen Fibroblasten zu charakterisieren.
Kürzlich wurden Analysen von Patienten-CAFs bei mehreren Krebsarten berichtet, die einzigartige Genexpressionsmuster und Zellverhaltensweisen im Vergleich zu Fibroblasten aus nicht-krebsartigen Geweben aufzeigen. Unter Verwendung von isolierten CAFs aus humanem Lungenkrebsgewebe haben wir eine dreidimensionale Co-Kulturmethode entwickelt, die es uns ermöglicht, die Eigenschaften von Lungen-CAFs zu bewerten. In diesem Modell untersuchten wir die Auswirkungen der CAFs auf die Invasion von Lungenkrebszellen, die Proliferation und die Kontraktion von Kollagengelen, wodurch die tumorfördernde Rolle von Lungen-CAFs experimentell rekapituliertwurde 4.