Männer haben höhere Gehirntumorraten und diese Studie könnte erklären, warum

Haben Sie sich jemals gefragt, warum Männer bei den meisten Arten größer und verzierter sind als Frauen? Es ist ein evolutionär bestimmter Aspekt der Biologie, aber was bedeutet das für die menschliche Gesundheit und für Krankheiten? Was bedeutet es, wenn Sie ein Diagramm benötigen, um das normale Wachstum von Jungen zu beschreiben, und ein anderes, um das normale Wachstum von Mädchen zu beschreiben? Warum gibt es zwei Normalen für das Wachstum und spielt es für eine Wachstumskrankheit wie Krebs eine Rolle?

Ich bin Pädiatrischer Hirntumorarzt und Wissenschaftler und interessiere mich für die Entwicklung neuer Therapien für Glioblastome (GBM) und andere bösartige Gehirntumore.

Glioblastom ist der häufigste bösartige Gehirntumor und tötete die verstorbenen US-Senatoren John McCain und Ted Kennedy sowie Beau Biden III, das älteste Kind des ehemaligen Vizepräsidenten Joe Biden.

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In diesem neuen Jahr werden etwa 22.000 Amerikaner ein Glioblastom entwickeln, und fast die gleiche Anzahl wird daran sterben. Während GBM sowohl bei Männern als auch bei Frauen vorkommt, können wir verlässlich vorhersagen, dass von den 22.000 neuen Fällen 8.500 bei Frauen sind, während die restlichen 13.500 bei Männern sind. Darüber hinaus kann erwartet werden, dass die weiblichen GBM-Patienten durchschnittlich etwa sechs Monate länger als die männlichen Patienten überleben.

Meine Kollegen und ich haben uns gefragt, ob grundlegende Unterschiede in der Biologie erklären könnten, warum Männer anfälliger für diese malignen Gehirntumore sind und warum ihre Überlebenszeit kürzer ist als für Frauen. Wir stellten die Hypothese auf, dass es bei Unterschieden zwischen der männlichen und der weiblichen Version des Glioblastoms möglich sein könnte, neue, geschlechtsspezifische Behandlungsansätze zu generieren, die die Ergebnisse für alle verbessern.

Sex und Krankheit

Viele Krankheiten des Menschen zeigen erhebliche geschlechtsspezifische Unterschiede in ihrer Häufigkeit und Schwere. Autoimmunkrankheiten wie systemischer Lupus erythematodes treten bei Frauen neunmal häufiger auf als Männer, und psychiatrische Erkrankungen wie Depressionen treten bei Frauen fast doppelt so häufig auf wie Männer. Die Auswirkungen von Geschlechtsunterschieden bei Krebs wurden in der klinischen Forschung oder im Labor nicht umfassend untersucht.

Zwar besteht ein großes Interesse an der Entwicklung personalisierter Ansätze für die Krebsbehandlung, aber das Geschlecht eines Patienten, ein wesentliches Merkmal der Personalisierung, wurde bisher noch nicht in dieses Paradigma aufgenommen. In unserer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Wissenschaft Translational Medizin, meine Mitarbeiter und ich liefern das, was wir für überzeugende Beweise halten, dass das Geschlecht der Patienten in die Behandlung von Glioblastom einbezogen und im Labor gründlicher untersucht werden sollte.

In unserer Studie untersuchten wir, ob Unterschiede im Überleben für Männer und Frauen mit Glioblastom eine Folge unterschiedlicher Reaktionen auf die Standardbehandlung waren. Operation, Bestrahlung und Temozolomid-Chemotherapie. Wenn ja, wollten wir herausfinden, ob es geschlechtsspezifische Mechanismen gibt, die zum Ansprechen der Behandlung und zum Überleben bei Männern und Frauen beitragen.

Zunächst analysierten wir Standard-Magnetresonanzbilder (MRI) von 371 Patienten, die während der Routinebehandlung in der Mayo Clinic aufgenommen wurden. Wir haben gemessen, wie sich der Tumor im Gehirn dieser Patienten vermehrte und wuchs und wie der Tumor in das umgebende Hirngewebe eindrang und sich dort ausbreitete. Sowohl die Proliferation als auch die Invasion töten den Patienten letztendlich.

Wir fanden heraus, dass bei weiblichen Patienten die Bestrahlungs- und Chemotherapiebehandlung die Tumorproliferation verlangsamte, bei männlichen Patienten jedoch nicht. Männliche Tumore wuchsen weiterhin mit der gleichen Geschwindigkeit, die durch diese Behandlungen nicht behindert wurde. Außerdem fanden wir heraus, dass die Tumorproliferation das Überleben für Männer und Frauen prognostizierte, die Invasion jedoch nur für Frauen.

Wie Gene das Krebswachstum beeinflussen

Wir schlussfolgerten, dass die bessere Reaktion weiblicher Patienten auf eine Standardbehandlung für Glioblastome und ein besseres Überleben geschlechtsspezifisch durch eine Invasion zusätzlich zur Proliferation bestimmt werden könnten. Das Überleben bei männlichen Patienten schien jedoch nur durch die Proliferation beeinflusst zu werden.

Als Nächstes haben wir versucht herauszufinden, was diese Unterschiede verursacht. Um Krebsbiologie zu verstehen, müssen wir unter anderem die Unterschiede zwischen den Genen untersuchen, die Krebszellen für das Wachstum und die Reaktion auf Bestrahlung und Chemotherapie verwenden. Wir können diese Gene dann mit denen vergleichen, die normale Zellen verwenden.

Die Gene sind die Werkzeuge, die die Zellen für diese Funktionen verwenden. Wenn Forscher herausfinden können, mit welchen Mitteln Krebs wachsen kann, können wir versuchen, Behandlungen zu entwerfen, um sie zu deaktivieren. Dazu nutzten wir eine große Anzahl öffentlich verfügbarer Daten im Rahmen des Cancer Genome Atlas, der Rembrandt-Studie und zwei zusätzlichen Datenbanken zur Krebsgenaktivität, die von Genetikern als Genexpression bezeichnet werden. Mit einer spezialisierten Art von Mathematik, bekannt als Joint und Individual Variance Explained, fanden wir signifikante Unterschiede in der Aktivität von Genen beim männlichen und weiblichen Glioblastom.

Wir halten es für wichtig, dass wir herausgefunden haben, dass einige Gene unterschiedliche Auswirkungen auf das Überleben von männlichen und weiblichen Patienten haben. Wenn zum Beispiel die Gehalte eines Gens namens CCNB2 bei Männern niedrig waren, überlebten sie länger. Dies war bei Frauen nicht der Fall. Bei Frauen überlebten Frauen, wenn die Menge eines als PCDHB bekannten Gens niedrig war, länger. Dies war bei Männern nicht der Fall. Dies legt nahe, dass Forscher unbedingt die Auswirkungen von Medikamenten auf männliche und weibliche Zellen, auf GBM und möglicherweise auf andere Krebsarten, untersuchen müssen.

Wir waren fasziniert, dass das Überleben von Männern signifikant durch Gene bestimmt wurde, die die Zellteilungsrate kontrollierten, während das Überleben von Frauen signifikant durch Gene bestimmt wurde, die die Fähigkeit einer Krebszelle regulieren können, in einen anderen Bereich des Gehirns zu wandern. Dies deutet darauf hin, dass einige Arten von Medikamenten, die auf die Teilung der Krebszellen abzielen, bei Männern möglicherweise besser wirken, wohingegen Medikamente, die Krebszellen daran hindern, sich in entfernte Organe zu verbreiten, bei Frauen wirksamer sind.

Was treibt Krebs bei Männern gegen Frauen?

Wir fanden heraus, dass die geringen Mengen an Genen, die an der Proliferation beteiligt sind, mit einem längeren Überleben bei männlichen Patienten und einer höheren Sensitivität gegenüber einer Chemotherapie in einer Schale zusammenhängen. In ähnlicher Weise stellten wir fest, dass niedrige Anteile von Genen, die an der Zellmigration beteiligt sind, mit einem längeren Überleben bei weiblichen Patienten und einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber derselben Chemotherapie in einer Schale assoziiert waren.

Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass es möglich sein könnte, die Ergebnisse für alle Glioblastompatienten und möglicherweise andere Krebsarten zu verbessern, indem geschlechtsspezifische Ansätze für Diagnose und Behandlung verwendet werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass viele Krebsarten häufiger bei Männern auftreten und dass möglicherweise für jede dieser Krebsarten geschlechtsspezifische Ansätze von Vorteil sind.

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Wir glauben, dass dies in prospektiven klinischen Studien mit Standard- und neuartigen Therapeutika bewertet werden sollte. Wir haben gerade eine klinische Studie begonnen, in der wir Daten zu Geschlechtsunterschieden im Stoffwechsel und zur Reaktion auf eine ketogene Diät sammeln, bei der Tumoren bei Kindern mit rückfallenden Gehirntumoren an Glukose leiden. Wir arbeiten auch aktiv daran, zu ermitteln, wann während der normalen Entwicklung Geschlechtsunterschiede beim Krebsrisiko und bei der Behandlungsempfindlichkeit auftreten.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation von Joshua Rubin veröffentlicht. Lesen Sie hier den Originalartikel.