Wissenschaftler entdecken, wie Immunzellen ihren Kampf gegen Krebs überleben

BOSTON – Das körpereigene Immunsystem kann Krebszellen erkennen und angreifen, aber als diejenigen, die diesen Angriff überwinden können, entwickeln sich bei Patienten bösartige Tumore. Neue Forschungen unter der Leitung von Forschern des Massachusetts General Hospital (MGH) zeigen einige der Schlüsselfaktoren, die für das Überleben von Immunzellen im Kampf gegen Krebs erforderlich sind. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Zelle, weist auf mögliche therapeutische Angriffspunkte hin, um die Waage zu kippen, damit das Immunsystem aggressive Krebsarten effektiv besiegen kann.

Zytotoxische T-Lymphozyten (CTL) sind die Zellen, die Krebszellen erkennen und zerstören und werden zuerst in tumordrainierenden Lymphknoten aktiviert. Von dort gelangen sie in den Blutkreislauf, um Tumore zu erreichen und bösartige Zellen zu bekämpfen. Tumore sind jedoch eine sehr feindliche Umgebung für CTLs. Als Forscher mit bildgebenden Verfahren untersuchten, was dort vor sich ging, fanden sie heraus, dass CTLs Zeit in Regionen entlang von Blutgefäßen im Gewebe um Krebszellen verbringen mussten, um in Tumoren zu überleben.

„Innerhalb dieser Nischen können sie mit einer hochaktivierten Population sogenannter dendritischer Zellen interagieren, die Überlebenssignale produzieren, von denen CTLs abhängen“, erklärt Senior-Autor Thorsten Mempel, MD, PhD, Co-Direktor des Zentrums für Immunologie und Entzündungskrankheiten an der MGH und Professor für Medizin an der Harvard Medical School. „Solche Signale, darunter das Zytokin IL-15, ermöglichen es CTLs, lange genug zu überleben, um Krebszellen effektiv zu eliminieren und die Tumore unter idealen Bedingungen vollständig abzustoßen.“

Mempel und seine Kollegen fragten sich auch, wie CTLs ihren Weg in diese Überlebensnischen finden. Sie vermuten eine wichtige Rolle für Chemokine, die chemotaktische Richtlinien sind, die die Migration von Immunzellen lenken und ihnen helfen, sich im Gewebe zu finden. „Wir haben herausgefunden, dass ein Chemokin namens CXCL16 stark von den aktivierten dendritischen Zellen exprimiert wird, die die Nischen in den Blutgefäßen einnehmen, und dass der Rezeptor für dieses Chemokin, genannt CXCR6, die Anreicherung von CTLs in den Nischen unterstützt und daher entscheidend ist für ihr Überleben in Tumoren “, sagt Hauptautor Mauro Di Pilato, PhD, Assistenzprofessor in der Abteilung für Immunologie am Anderson Cancer Center, MD der University of Texas.

Dieses detaillierte Verständnis kann Wissenschaftlern helfen, wirksamere Immuntherapien für Krebspatienten zu entwickeln. In parallelen Studien hat eine der beteiligten Forschungsgruppen bereits CTLs entworfen, um mehr CXCR6 zu exprimieren. Diese Veränderung erhöhte die Fähigkeit der Zellen, das Tumorwachstum in Tiermodellen für Krebs zu kontrollieren.

Co-Autoren sind Raphael Kfuri-Rubens, Stefanie Lesch, Bruno L. Cadilha, Sebastian Kobold (Universität München, Deutschland), Jasper N. Pruessmann (Universität Lübeck, Deutschland), Aleksandra J. Ozga, Marius Messemaker, Chiara Cianciaruso, Ross D. Warner, Francesco Marangoni, Esteban Carrizosa, Esther Rheinbay, Andrew D. Luster (Massachusetts General Hospital), Ramya Sivakumar, Michael Y. Gerner (University of Washington), James Billingsley (Harvard Medical School), Daniel Perez-Ramos , Fidel Zavala (Johns Hopkins University) und Mikael J. Pittet (Universität Lausanne, Schweiz).

Diese Arbeit wurde von den National Institutes of Health, der Melanoma Research Alliance, der Melanoma Research Foundation, der European Molecular Biology Organization, der Europäischen Kommission, der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Schweizerischen Nationalfonds und der American Association of Cancer Research gefördert.

Über das Massachusetts General Hospital
Das 1811 gegründete Massachusetts General Hospital ist das ursprüngliche und größte Lehrkrankenhaus der Harvard Medical School. Das Mass General Research Institute betreibt das größte krankenhausbasierte Forschungsprogramm des Landes mit einer jährlichen Forschungsleistung von mehr als 1 Milliarde US-Dollar und besteht aus mehr als 9.500 Forschern, die in mehr als 30 Instituten, Zentren und Abteilungen arbeiten. Im August 2021 steht Mass General auf Platz 5 im US-Nachrichten und Weltbericht Liste der „besten Krankenhäuser Amerikas“.