Identifizierung krebsspezifischer Kynureninpfad-Profile und deren Assoziation mit Lebensstilfaktoren und patientenzentrierten Endpunkten - ein Fokus auf das kolorektale Karzinom

• Antragsteller: Professor Dr. Philipp Zimmer
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie ; Hämatologie, Onkologie ; Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 577934577

Der Kynureninpfad (KP) ist der primäre Stoffwechselweg für die essenzielle Aminosäure Tryptophan und führt zur Synthese von Metaboliten mit immun- und neuromodulatorischen Eigenschaften, die verschiedene physiologische Funktionen regulieren. Bei einer Vielzahl chronischer Erkrankungen, einschließlich Tumorerkrankungen, wird eine Deregulierung des KP beobachtet, die eine immunsuppressive Mikroumgebung begünstigen und das Überleben von Krebszellen verlängern kann. Frühere Studien zeigen signifikante Zusammenhänge zwischen einzelnen Metaboliten und einer schlechten Prognose sowie Symptomen wie Fatigue und verminderter Lebensqualität. Die Forschung konzentrierte sich bisher jedoch hauptsächlich auf einzelne Metabolite und nicht auf umfassende krankheitsspezifische KP-Profile. Primäres Ziel dieses Projekts ist es, umfassende KP-Profile in einer großen Kohorte von 609 Darmkrebspatient*innen zu identifizieren. Die Hauptdatenquelle ist die laufende prospektive „Energy for life after ColoRecal cancer (EnCoRe)“- Kohortentudie in den Niederlanden. Zusätzlich werden Kynureninmetabolite von 357 Brustkrebspatient*innen und 141 gesunden Kontrollpersonen für einen krebsübergreifenden Vergleich herangezogen. Für diese Kohorten wurden bereits Blutanalysen durchgeführt, mit Ausnahme von 30 neu erhobenen gesunden Personen. Alle Proben wurden und werden mit der gleichen zielgerichteten Metabolomik-Pipeline analysiert. Sekundäres Ziel ist es zu untersuchen, wie Lebensstilfaktoren, die in direktem Zusammenhang mit Darmkrebs stehen – wie körperliche Aktivität, Ernährung und Rauchen – diese KP-Profile beeinflussen. Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass regelmäßige körperliche Aktivität den KP in Richtung eines neuroprotektiven und entzündungshemmenden Zustands verschieben kann, z.B. durch eine Erhöhung der Kynureninsäure. Ebenso zeigen gesunde Ernährungsgewohnheiten positive Auswirkungen auf den KP bei Darmkrebspatient*innen. Als drittes Ziel soll untersucht werden, ob die identifizierten KP-Profile den Zusammenhang zwischen Lebensstilfaktoren und patientenzentrierten Endpunkten wie Depression und Fatigue während einer Nachbeobachtungszeit von sechs Monaten beeinflussen. Epidemiologische Studien zeigen, dass verbesserte Lebensstilfaktoren – wie regelmäßige körperliche Aktivität, gesunde Ernährung und Nichtrauchen – die Nebenwirkungen der Erkrankung und ihrer Behandlung bei Darmkrebspatient*innen verringern können. Die zugrundeliegenden biologischen Mechanismen dahinter sind jedoch noch unzureichend verstanden; hier stellt der KP einen vielversprechenden Erklärungsansatz dar. Alle drei Ziele werden sowohl mit klassischen statistischen Ansätzen als auch mit Methoden der Künstlichen Intelligenz analysiert. Die Ergebnisse dieses Projekts werden wichtige Implikationen für therapeutische und Lebensstil- Interventionen liefern, die auf die Modulation des KP abzielen, um sowohl die Prognose als auch die Krankheitsbewältigung von Darmkrebspatient*innen zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen