Fragestellung Das Mammakarzinom ist die zweithäufigste Todesursache für Frauen weltweit. Im Jahr 2020 starben ca. 685.000 Patienten. Anders als andere Krebsarten bilden bestimmte Brustkrebssubtypen, wie luminal A und B, in bis zu ca. 60% der Fällen Knochenmetastasen aus. Dabei stellt sich die Frage, warum bestimmte Subtypen eine höhere Affinität zum Knochenmark aufweisen. In vorangegangenen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass Zellmembranausläufer (z.B. sog. Lamellipodium, Magnupodium, Filopodium etc.) eine erhebliche Rolle in der Interaktion mit den Komponenten des Knochenmarks spielen.
Methodik Um die Knochenmarksaffinität zu vergleichen, wurden die osteotrophen Brustkrebszelllinien – triple-negative MDA-MB-231 und dessen noch stärker osteotrophen Derivate (MET und BONE) – untersucht. Die Morphologie der Zelllinien wurde mithilfe von Immunfluoreszenz- und Rasterelektronen-Mikroskopie analysiert. Um das Adhäsionsvermögen und Migrationsverhalten zu vergleichen, wurde Videomikroskopie verwendet. Als Vergleich wurde der Hirnmetastasen spezifische Subklon MDA-MB-231BrM (BRAIN) auf die gleiche Art und Weise untersucht.
Ergebnisse Insgesamt konnten sieben morphologisch abgrenzbare Subtypen identifiziert werden, die in den drei Zelllinien jeweils unterschiedliche Verteilungsmuster aufwiesen. Besonders in MET und BONE sind Formen vertreten, die migrierenden Fibroblasten ähneln. Es konnte gezeigt werden, dass die parentale Brustkrebszelllinie MDA-MB-231 ein größeres Adhäsionsvermögen aufweist als seine Derivate. Außerdem konnte ermittelt werden, dass ein Teil der morphologischen Subtypen sowohl stationär als auch migratorisch auftreten kann. Des Weiteren deuten die Ergebnisse darauf hin, dass BONE ein weniger aktives Migrationsverhalten aufweist als MDA-MB-231 oder MET. Die Zelllinie BRAIN präsentiert ein ähnliches Verteilungsmuster wie die parentale Zelllinie MDA-MB-231 mit wenigen Unterschieden, wie dem morphologischen Subtyp mit Magnupodium.
Schlussfolgerung Die untersuchten Brustkrebszelllinien zeigen sieben morphologisch voneinander abgrenzbare Subtypen. Die Ergebnisse geben erste Hinweise auf eine mögliche Korrelation zwischen der Zellmorphologie und der Affinität zum Knochenmark. Es ist wahrscheinlich, dass Brustkrebszellen verschiedene Strategien der Knochenmarksmetastasierung aufweisen. Die Unterschiede in den Verteilungsmustern deuten an, dass verschiedene Morphologien für unterschiedliche Prozesse der Metastasierung eine Rolle spielen könnten. Weitere Untersuchungen sollen klären, inwieweit diese morphologische Untersuchung Therapieansprechen oder Prognose vorhersagen kann.
