Tumormikroumgebungen

Die Tumormikroumgebungen (TMEs) umfassen alle nicht-neoplastischen Zellen, die das Tumorgewebe umgeben und mit dem Tumor interagieren, sowie die extrazelluläre Matrix und das biochemische Milieu. Sie beeinflussen Wachstum, Invasion, Metastasierung und die Reaktion auf Therapien und tragen so wesentlich zur biologischen Vielfalt von Tumoren bei.

Zu den zentralen Bestandteilen der TMEs gehören das Tumorstroma mit Fibroblasten, insbesondere cancer-assoziierte Fibroblasten (CAFs); Immunzellen wie T-Zellen, Makrophagen, dendritische Zellen und myeloide Suppressorenzellen; Endothelzellen und weitere zelluläre Akteure; die extrazelluläre Matrix mit Kollagen, Laminin und Proteoglykanen; sowie das Gefäß- und Lymphgefäßnetzwerk. Signale wie Zytokine, Chemokine und Wachstumsfaktoren vermitteln bidirektionale Kommunikation zwischen Tumorzellen und Umfeld und beeinflussen Funktionen wie Zellproliferation, Migration und Immunantworten.

Physikalische und metabolische Eigenschaften des TMEs, darunter Hypoxie, saurer Milieu, verfügbare Nährstoffe, Laktatfluss und die mechanische Beschaffenheit der Matrix (Stiffness), prägen die Anpassungsfähigkeit der Tumorzellen. ECM-Remodeling durch MMPs und CAFs fördert Invasion und strukturelle Veränderungen des Gewebes.

Der TME trägt zur Tumorprogression, Metastasierung und Therapieresistenz bei, indem er Growth-Signale liefert, immunologische Abwehrmechanismen abschwächt und therapeutische Wirkungen moduliert. Therapeutische Ansätze zielen daher auf Immuntherapie, antiangiogene Strategien, Stroma- oder ECM-Modulation sowie kombinierte Ansätze; die Heterogenität der TMEs und ihre dynamische Natur bleiben zentrale Herausforderungen.

In der Forschung kommen Methoden wie Einzelzell-Analytik, räumliche Transkriptomik, Imaging-Mass-Cytometrie und patientenbasierte Modelle zum Einsatz, um die Komplexität der Tumormikroumgebungen besser zu verstehen und Therapien entsprechend anzupassen.