Tumorzellen haben angesichts ihrer raschen Proliferation einen hohen Nährstoffbedarf. Ihr Erfolgsrezept ist dabei eine große metabolische Flexibilität. Kolorektale Karzinome nutzen Fruktose als alternative Energiequelle, berichtet Yanfen Cui von der Universität Tianjin und sein Team.

Tumorzellen verwerten Fruktose offenbar nicht nur direkt, sondern auch indirekt durch enge Zusammenarbeit mit Zellen der Tumormikroumgebung. Dabei handelt es sich um aktivierte krebsassoziierte Fibroblasten (engl. cancer-associated fibroblasts, CAF) des Tumorstromas. Durch Sekretion von Wachstumsfaktoren, Zytokinen und extrazellulären Matrixproteinen fördern sie die Tumorzellproliferation und -invasion und tragen zur Therapieresistenz bei. Die Fibroblasten zeichnen sich durch eine erhöhte metabolische Aktivität aus, die sie in die Lage versetzt, mit den Tumorzellen zu kommunizieren.

Anhand von Zellkultur- und Gewebeuntersuchungen stellte ein Forscherteam fest, dass Kolonkarzinomzellen den fruktosespezifischen Transporter GLUT5 exprimieren. Dies fördert in Anwesenheit von Fruchtzucker ihre Progression. Zudem konnte die Arbeitsgruppe zeigen, dass auch krebsassoziierte Fibroblasten das GLUT5-Molekül exprimieren und Fruktose verstoffwechseln.

Ein Stoffwechselnetzwerk mit fataler Wechselwirkung

Eine hohe Expression dieses Transporters korreliert den Beobachtungen der Forschenden zufolge mit einem aggressiveren Tumorverhalten, fortgeschritteneren Tumorstadien sowie einer schlechteren Prognose. Weiterhin stellten sie fest, dass die Aufnahme und Verstoffwechselung von Fruchtzucker durch CAF die Proliferation, Migration und Aktivierung der Stromazellen fördert und deren metabolischen Phänotyp verändert. Die Tumorzellen setzen im Zuge des Fruktosemetabolismus Nukleoside und Aminosäuren frei, die CAF aktivieren und zur Freisetzung von CXCL14 stimulieren. Dieses Signalprotein befeuert wiederum die Tumorzellmigration und Metastasierung.

Kolorektale Tumorzellen stehen mit ihrem Tumorstroma und insbesondere den darin enthaltenen CAF in einer Wechselbeziehung, so das Fazit der Forschenden. Fruktose befeuert durch die Modulation dieses Netzwerks offenbar die Krebszellproliferation. Die bidirektionale Interaktion zwischen Tumor und Stroma bzw. der Fruktosemetabolismus bieten möglicherweise einen Ansatzpunkt für Therapien.

Cui Y et al. Gut 2025; doi: 10.1136/gutjnl-2025-335014