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Diese Seiten sind Ausdrucke aus den Internetseiten des Krebsinformationsdienstes www.krebsinformationsdienst.de. Angaben zum Erstellungsdatum und zu den Quellen der Information können Sie dem folgenden Text entnehmen. Einige der dort genannten weiterführenden Angaben sind allerdings nur über das Internet zugänglich. Bitte beachten Sie: Die folgenden Informationen sind nicht dazu geeignet, ein Gespräch mit behandelnden Ärzten, Psychologen oder weiteren Experten zu ersetzen.

Jede Vervielfältigung oder Verbreitung dieser Inhalte zum Beispiel zum Nachdruck, zur Kopie oder zur Speicherung und Weitergabe in elektronischer Form bedarf der schriftlichen Genehmigung des Krebsinformationsdienstes (KID), Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Heidelberg.

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Collage: Mann im Labor und DNA, Foto: Philip Benjamin/NCT Heidelberg © Krebsinformationsdienst, Deutsches Krebsforschungszentrum

Metastasen: Wenn Krebszellen auf Wanderschaft gehen

Wieso streut ein Tumor?

Was führt dazu, dass Krebszellen auf Wanderschaft gehen und Tochtergeschwulste bilden?
Dieser Text ist Teil des Themas "Krebsentstehung und Metastasenbildung". Er soll Interessierten und insbesondere Krebspatienten und ihren Angehörigen einen ersten Überblick geben, warum sich bei vielen Krebsarten Metastasen bilden können. 
Für Menschen mit Fragen zu einer metastasierten Krebserkrankung steht der Krebsinformationsdienst auch am Telefon oder per E-Mail zur Verfügung. Informationen aus dem Internet, einer E-Mail oder einem Telefongespräch können eine persönliche ärztliche Beratung jedoch nicht ersetzen.
Interessierte und Fachkreise finden Hinweise auf weiterführende Literatur und Quellen.

Genutzte Quellen und Links

Eine Auswahl an Quellen und weiterführenden Informationen ist am Ende der Seite aufgeführt. Weitere Literaturangaben finden sich auch im Text "Krebsentstehung".
Links auf diesen Seiten führen zu weiteren, erläuternden Informationen unter www.krebsinformationsdienst.de, die bei besonderem Interesse einzelne Themen weiter vertiefen.

Kurz erklärt: Wenn Krebszellen auf Wanderschaft gehen

Lexikon

Metastase: Tochtergeschwulst, entsteht durch Absiedeln bösartiger Tumorzellen

Normalerweise haben Zellen im Körper ihren festen Platz: Eine Leberzelle ist Teil eines Gewebeverbands, sie bleibt in der Leber und wandert nicht in die Lunge. Deckgewebe sind gegen darunter liegende Gewebsschichten durch eine Basalmembran abgegrenzt, dichte Netzwerke aus faserbildenden Substanzen. Eine Ausnahme bilden zum Beispiel Blutzellen oder Zellen des Immunsystems, die im Körper wandern können.

Bösartige Zellen solider Tumoren können jedoch diese anatomischen Grenzen unter Umständen überschreiten. Sie wachsen "invasiv" und zerstörend in das umgebende Gewebe ein, zum Beispiel aus der Darmschleimhaut in die Muskelschicht der Darmwand. Oder sie lösen sich aus ihrem Zellverband und gehen auf Wanderschaft. Die Zellen gelangen in die Blut- oder Lymphbahnen, werden weitertransportiert und dringen dann in andere Gewebe ein. Dort können sie sich unter ungünstigen Umständen ansiedeln, teilen und eventuell Tochtergeschwulste des ursprünglichen Tumors bilden, sogenannte Metastasen (vom griechischen Wort für Übersiedelung) oder Filiae (vom Lateinischen filia für Tochter).

Tochtergeschwulste: Wie entstehen Metastasen?

Metastasen: Eine Veränderung reicht nicht

Krebszellen müssen sich aus ihrem Zellverband lösen können, den Weg über den Blut- oder Lymphstrom überleben und sich in anderen Geweben ansiedeln. Erst wenn sie sich dort auch teilen können, kommt es zu Metastasen.

Damit Krebszellen metastasieren, also streuen können, müssen sie verschiedene Eigenschaften gesunder Zellen verloren und andere hinzugewonnen haben. "Klebemoleküle", sogenannte Zelladhäsions-Proteine wie Catenine und Cadherine, halten Zellen normalerweise im Verband zusammen. Fehlen diese Moleküle auf der Zelloberfläche, löst sich eine Zelle leichter aus dem Gewebeverband heraus. Außerdem muss eine Krebszelle in der Lage sein, die Basalmembran zu durchbrechen. Dazu gibt sie proteinauflösende Enzyme ab, sogenannte Proteasen. Es kann auch sein, dass sie andere Zellen in ihrer Umgebung veranlasst, solche Substanzen vermehrt zu bilden. Durch die entstandene Lücke in der Basalmembran wandert die Zelle aktiv in das benachbarte Gewebe ein; sie kann so auch durch die Wände von Adern oder Lymphgefäßen in die Blut- oder Lymphbahnen gelangen.

Normale Zellen, die den Kontakt zu ihren Nachbarzellen oder zur Basalmembran verlieren, begehen gezielt "Selbstmord", sie leiten die sogenannte Apoptose ein. Versagt dieses Apoptose-Programm, können Tumorzellen auch außerhalb eines festen Gewebeverbandes sowie in der Blutbahn oder in der Lymphflüssigkeit überleben.

Fachleute unterscheiden die

  • lymphogene Metastasierung über die Lymphbahnen von
  • der hämatogenen Metastasierung über das Blut.

Wandern Tumorzellen in die Lymphabflusswege des Gewebes, in dem sie entstanden sind, bilden sich zunächst Absiedelungen in den nahegelegenen, regionalen Lymphknoten. Diese bezeichnet man als Lymphknotenmetastasen. Da das Lymphgefäßsystem mit großen Venen in Verbindung steht, können Tumorzellen auf diesem Weg in die Blutbahn gelangen. Andere Tumorzellen wandern direkt in sie versorgende Blutgefäße ein. Durchdringen sie nach einer Wanderung durch den Körper erneut die Blutgefäßwand, können sie solide Metastasen in anderen Organen bilden. Tumorzellen streuen gelegentlich auch direkt vom Primärtumor in Körperhöhlen. Dies kann zum Beispiel bei Primärtumoren im Bauchraum zum Befall des Bauchfells oder sogenannten Abtropf- oder Abklatschmetastasen anderer Bauchorgane führen. Eine sogenannte Peritonealkarzinose des Bauchfells können also beispielsweise Zellen stehen, die sich von einem Eierstocktumor gelöst haben.

Metastasen, die in einem anderen und meist auch nicht benachbartem Gewebe angesiedelt sind, werden als Fernmetastasen bezeichnet. Im Gegensatz dazu bezeichnet man Lymphknotenmetastasen in der Umgebung des Primärtumors  als regionale oder regionäre Metastasen.

Wie setzen sich abgelöste Zellen in anderen Geweben fest? An der Anheftung von Krebszellen scheinen sogenannte Integrine beteiligt zu sein. Diese Substanzen verbinden normalerweise Zellen sowohl mit anderen Zellen als auch mit der sogenannten extrazellulären Matrix, die zwischen den Zellen liegt.

Metastasen-initiierende Tumorzellen: Nicht alle Zellen im Tumor sind gleich

Die Zellen innerhalb eines Tumors unterscheiden sich voneinander. Viele Beobachtungen sprechen dafür, dass Metastasen nur oder überwiegend von sogenannten Tumorstammzellen ausgehen. Diese Zellen benötigen eine für sie besonders geeignete Umgebung, eine sogenannte Nische, um sich zu teilen und das Wachstum von Metastasen zu unterhalten. Unter den vielen Zellen, die aus dem Primärtumor in die Blutbahn gelangen, befinden sich nur wenige, die die Entstehung von Metastasen auslösen oder "initiieren" können. Nicht jede Tumorzelle, die in ein fremdes Gewebe wandert, wächst zu einer Metastase aus. Das kann verschiedene Gründe haben:

  • Findet die Tumorzelle keine geeigneten Bedingungen, also keine passende "Nische", leitet sie die Apoptose ein. Die Zelle stirbt also, bevor sie sich vermehren kann.
  • Die Tumorzelle stirbt zwar nicht ab, verharrt aufgrund einer für sie nicht günstigen Umgebung im Ruhezustand.
  • Die abgelöste Tumorzelle ist keine Tumorstammzelle. Ihre Teilungsfähigkeit ist beschränkt oder gar nicht gegeben. So kann sie nur wenige oder gar keine Tochterzellen bilden.

Anhand dieser Voraussetzungen für die Metastasierung wird auch deutlich, warum bei den allermeisten Operationen oder bei der Entnahme von Gewebeproben durch Biopsie kein erhöhtes Metastasierungsrisiko durch verstreute Zellen besteht.

Immunsystem: Warum bekämpft der Körper die veränderten Zellen nicht?

Zum Weiterlesen

Die meisten gestreuten Krebszellen überleben den Transport in Blut- oder Lymphgefäßen nicht, oder sie können in einem anderen Gewebe als ihrem Ursprungsorgan nicht weiter wachsen. Trotzdem schaffen es einige, Metastasen zu bilden. Warum erkennt die körpereigene Abwehr, das Immunsystem, diese Krebszellen nicht?

Die wenigen Krebszellen, die tatsächlich zu invasiv wachsenden Tumoren oder Metastasen werden, sind zwar verändert, aber nicht "fremd" im Körper oder "fehl am Platz". Sie haben nach den derzeitigen Modellvorstellungen lediglich körpereigene zelluläre Mechanismen genutzt, die eigentlich für andere Zwecke gedacht sind. So schlüpfen sie durch die Kontrolle des Immunsystems und entgehen auch weiteren Schutzmechanismen des Körpers.

Bestimmte Gene sind für die jeweilige gewebetypische Oberflächenstruktur von Zellen verantwortlich. Sie enthalten die Erbinformation für Proteine, die auf der Zellhülle "präsentiert" werden. An diesen Mustern können sich Zellen zum Beispiel gegenseitig "erkennen". Ein solches Oberflächenmerkmal ist das CD44-Protein. Man findet es für begrenzte Zeit auf normalen Zellen, die Wanderungsbewegungen ausführen, wie etwa bei Immunzellen, die bei einer Verletzung in das betroffene Gewebe einströmen. In gesunden ausgereiften Zellen, die ihren festen Platz im Gewebe gefunden haben, muss das Gen für dieses Protein und damit das zugehörige Oberflächenmuster abgeschaltet sein. Viele Krebszellen haben die Produktion des CD44-Proteins jedoch wieder aktiviert. Die daraus entstehende "Tarnung" ermöglicht den Zellen die Ausbreitung vor allem über die Lymphgefäße.

Prognose: Wie bedeutsam ist die Metastasierung für den Verlauf einer Krebserkrankung?

Metastasen

Wenn Krebs noch keine Metastasen gebildet hat, ist die Krankheit einfacher zu behandeln.

Bei soliden Tumoren ist das Vorhandensein oder Fehlen von Metastasen ein entscheidender Faktor, der den Verlauf der Erkrankung bestimmt. Geht es Krebspatienten nach zunächst erfolgreicher Behandlung schlechter, sind dafür überwiegend Metastasen verantwortlich.

So genannte Mikrometastasen, einzelne Zellen oder Zellverbünde von nicht mehr als zwei Millimetern Größe, lassen sich durch übliche Untersuchungen nicht nachweisen. Bildgebende Verfahren stoßen hier an ihre Grenzen. Krebsforscher hofften daher lange, mehr über die Prognose von Patienten über molekularbiologische Nachweise einzelner Zellen zu erfahren. Tatsächlich lassen sich verstreute Tumorzellen bei vielen Krebsarten inzwischen mit verschiedenen Verfahren nachweisen. Die Hoffnung, diese Tests in der Praxis zu nutzen, wurde zumindest bisher jedoch weitgehend enttäuscht. Nach bisherigem Kenntnisstand erlaubt der Nachweis einzelner Zellen nur bedingt Aussagen über die Prognose eines Betroffenen. Viele Untersuchungen belegen, dass einzelne Zellen nicht automatisch als Metastasierung angesehen werden können. Ihnen fehlt anscheinend oft die eigentliche Bösartigkeit, die sie befähigen würde, echte Tochtergeschwülste zu bilden. Auch verharren Tumorzellen häufig für längere Zeit oder sogar für immer in Ruhestellung. Gefährlicher wird es, wenn einige dieser ruhenden Tumorzellen beginnen, sich wieder zu teilen, eine Eigenschaft, die möglicherweise nur bei den sogenannten Tumorstammzellen vorhanden ist. Solange es nicht gelingt, die ruhenden sicher von den gefährlichen Zellen zu unterscheiden, haben Einzelzellnachweise keinen Stellenwert in der Krebsdiagnostik und Krebstherapie. Wesentliche Erkenntnisse erhoffen sich Wissenschaftler und Mediziner daher von der Forschung an Tumorstammzellen, mehr dazu hier.

Lunge oder Leber: Welche Faktoren entscheiden, wo sich Metastasen bilden?

Zum Weiterlesen

Wo sich Fernmetastasen bilden, hängt unter anderem vom Primärtumor ab. Bei Brustkrebs finden sich Tumorzellen zunächst meist in den regionalen Lymphknoten, etwa in der Achselhöhle. Breitet sich die Erkrankung weiter aus, entstehen zunächst bei vielen Frauen Knochenmetastasen. Erste Tumorabsiedelungen bei Darmkrebspatienten finden sich ebenfalls meist in den regionalen Lymphknoten, erste Fernmetastasen werden am häufigsten in der Leber diagnostiziert. Bei beiden Tumorarten können sich Krebszellen aber auch in anderen Organen und Geweben ansiedeln.

Welcher Krebs streut wohin?

Wo sich Metastasen bilden, hängt davon ab, wohin das Blut oder die Lymphe aus dem Tumor abfließt. Auch seine Gewebeeigenschaften spielen eine Rolle.

Woran liegt das? Wandernde Krebszellen werden mit Blut oder Lymphe im Körper verbreitet. Bei vielen Karzinomen bilden sich Fernmetastasen in Gebieten, in die Tumorzellen über das Blut zuerst gelangen. Darmkrebs streut zum Beispiel meist in die Leber, da das vom Darm kommende Blut zunächst in die Leber fließt. Über Lymphgefäße gelangen Krebszellen zunächst zu Lymphknoten in räumlicher Nähe zum Tumor. Bei Brustkrebs sind das zum Beispiel die Lymphknoten in der Achselhöhle. Es ist bei "lymphogen" metastasierenden Tumoren aber auch möglich, dass sich die Zellen an ganz anderer Stelle ansiedeln.

Auch die Oberflächeneigenschaften der Krebszellen sind ebenfalls mitverantwortlich dafür, in welchen Organen Absiedelungen entstehen. Lungenkrebs- oder Darmkrebszellen metastasieren aufgrund ihrer ähnlichen Oberflächenmerkmale zum Beispiel gelegentlich auch in die Nebennieren, was bei anderen Tumoren seltener oder gar nicht vorkommt.

Metastasenbildung bei häufigen Tumorarten

  • Brustkrebs: Knochen, Leber, Lunge, Gehirn, Haut
  • Prostatakrebs: Knochen, Lunge, Leber, Hirnhaut
  • Darmkrebs: Leber, Lunge, Bauchfell (Peritoneum), Knochen, Eierstöcke
  • Lungenkrebs: Gehirn, Knochen, Leber, Nebennieren

Therapie: Wie werden Metastasen behandelt?

Hat Krebs Metastasen gebildet, müssen viele betroffene Patienten damit rechnen, dass ihre Erkrankung zwar aufgehalten werden kann, eine vollständige Heilung  ist jedoch oft nicht mehr möglich. Sie kann nur erreicht werden, wenn sich die Metastasen gut operieren oder durch andere Therapieverfahren vollständig zerstören lassen. Bei den meisten Patienten mit Tumorabsiedlungen zielt die  Behandlung darauf ab, das Fortschreiten der Krankheit zu verlangsamen und belastende Symptome zu verhindern oder zumindest zu lindern. Dieses Vorgehen nennt man palliative Therapie.

Die Therapie von Metastasen hängt von verschiedenen Faktoren ab: vom betroffenen Organ oder Gewebe, von der Zahl der Metastasen und vor allem von der ursprünglichen Krebsart. Sind nur benachbarte Lymphknoten befallen, können diese unter Umständen gezielt operativ entfernt oder bestrahlt werden. Dies gilt je nach Situation auch für einzelne Fernmetastasen, so genannte solitäre Metastasen. Knochenmetastasen werden gezielt bestrahlt, um ihr Wachstum zu stoppen und die Gefahr von Knochenbrüchen zu mindern; hinzu kommen Medikamente, die in den Knochenstoffwechsel eingreifen. Auch Metastasen im Zentralnervensystem sprechen oft gut auf Bestrahlung an. Leidet ein Patient unter mehreren Metastasen und sind verschiedene Organe betroffen, werden Ärzte eher eine sogenannte systemische Therapie empfehlen, die im gesamten Körper wirkt. Dazu zählen vor allem die verschiedenen Medikamente zur Chemotherapie, sogenannte Zytostatika. Wachsen Tumorzellen abhängig von Hormonen, wie etwa bei vielen Brustkrebspatientinnen oder Männern mit Prostatakarzinom, kann eine Hormonentzugstherapie sinnvoll sein, die heute meist mit Medikamenten durchgeführt wird. Mit modernen molekularbiologischen Medikamenten haben Krebsmediziner heute außerdem einige Möglichkeiten zur Verfügung, gezielt in den Stoffwechsel von Tumorzellen einzugreifen. Solche Arzneimittel stehen allerdings nicht für alle Tumorarten zur Verfügung; Voraussetzung für eine Behandlung ist außerdem, dass das Tumorgewebe die entsprechenden Eigenschaften aufweist, gegen die sich die Mittel richten.

Zum Weiterlesen: Linktipps, Fachinformationen, Quellen (Auswahl, Stand 6/2014)

Information, Beratung, Linktipps

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Auf den Seiten des Krebsinformationsdienstes finden sich weitere Informationen zu Metastasen unter "Metastasen bei Krebs - Behandlung und Leben mit einer fortgeschrittenen Erkrankung".

Für Interessierte und Fachkreise: Quellen und weiterführende Informationen (Auswahl, Stand 6/2014)

Überblicksliteratur und Fachbücher zum Thema
Fachveröffentlichungen liegen überwiegend in englischer Sprache vor, sie richten sich an vorinformierte Leser und sind meist nur über wissenschaftliche Bibliotheken oder kostenpflichtige Onlinedienste zugänglich.

Chaffer CL, Weinberg RA. A perspective on cancer cell metastasis. Science. 2011;331(6024):1559-64. doi: 10.1126/science.1203543, www.sciencemag.org/content/331/6024/1559.long.

Pecorino L. Molecular Biology of Cancer. Mechanisms, Targets and Therapeutics. 3. Auflage 2012. Oxford University Press.

Wagner C, Müller O. Molekulare Onkologie: Entstehung, Progression, klinische Aspekte. Thieme; 3. Auflage 2009.

Weinberg RA. The Biology of Cancer. 2013. Garland Science.

Weitere Literaturangaben finden sich am Ende des Textes "Krebsentstehung".