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Krebs: Einige Immunzellen geben Tumoren eine helfende Hand

Wissenschaftler in der Schweiz haben entdeckt, dass eine Art von Immunzelle, die normalerweise bei der Bekämpfung von Infektionen hilft, tatsächlich eher für Lungentumore als für sie wirken kann.


Forscher finden Immunzellen, die das Gegenteil von dem tun, wozu sie gedacht sind, indem sie Tumoren helfen zu wachsen.

Bericht über ihre Arbeit in der Zeitschrift Zellberichte, ein Team der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) diskutiert, wie die Entdeckung erklären könnte, warum viele Lungenkrebspatienten auf eine Immuntherapie nicht ansprechen.

Lungenkrebs ist die häufigste krebsbedingte Todesursache weltweit und macht im Jahr 2012 fast 1,7 Fälle von 8,1 Millionen aus.

Nach mehreren Jahrzehnten stiegen die Raten neuer Lungenkrebsfälle in den Vereinigten Staaten und damit einhergehend mit dem rückläufigen Zigarettenrauchen.

Trotzdem ist Lungenkrebs nach wie vor die zweithäufigste Krebsart bei Männern und Frauen in den USA, wo schätzungsweise 14 Prozent aller Krebsfälle und über ein Viertel aller Krebstodesfälle verursacht werden.

Die Immuntherapie - auch biologische Therapie genannt - ist eine Methode zur Behandlung von Krebs, indem das eigene Immunsystem des Patienten mit einbezogen wird.

Der Ansatz kann das Wachstum von Krebszellen verlangsamen, deren Ausbreitung verhindern und die Fähigkeit des Immunsystems erhöhen, sie zu zerstören. Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu tun, alle mit Substanzen aus dem Körper oder in einem Labor hergestellt, um entweder das Immunsystem zu stärken oder eine Fehlfunktion zu bekommen, um wieder richtig zu funktionieren.

Immuntherapie bei Lungenkrebs

In ihrem Arbeitspapier erläutert das EPFL-Team, wie die in den letzten 20 Jahren gesammelten Erkenntnisse zeigen, dass die Fähigkeit von Immunzellen, solide Tumore zu durchdringen, ein wesentlicher Faktor für die Vorhersage der Ergebnisse für Patienten ist. Dies hat die Untersuchung der Krebsimmuntherapie gefördert.

Im Falle von Lungenkrebs haben klinische Versuche der Immuntherapie "vielversprechende Ergebnisse gebracht". Zu diesen Therapien gehören Medikamente, die auf einen Weg abzielen, den der Krebs verwendet, um das Immunsystem zu umgehen.

Der Weg umfasst ein Protein, das als programmierter Todesligand 1 (PD-L1) bezeichnet wird und auf der Oberfläche von Tumorzellen sitzt.

Wenn eine Immun-T-Zelle versucht, eine Lungenkrebszelle anzugreifen, wird sie von PD-L1 durch Bindung an ein als programmiertes Zelltod-Protein 1 (PD-1) bezeichnetes Protein immobilisiert, das auf der Oberfläche der T-Zelle sitzt.

Diese Aktion löst eine Reihe von Reaktionen in den T-Zellen aus, die sie daran hindern, die Tumorzellen anzugreifen.

Trotz der Versuche, den PD-1 / PD-L1-Weg herunterzufahren, um "die Bremsen des Immunsystems zu lösen" und seine Fähigkeit wiederherzustellen, Krebszellen abzutöten, war dies jedoch nicht genug. Die Behandlung funktioniert bei vielen Lungenkrebspatienten immer noch nicht.

Der "Immunbereich von Lungentumoren"

Was wir brauchen, ist ein besseres Verständnis des "Immunabteils von Lungentumoren" und der darin aktiven Abwehrkreise, schreibt das EPFL-Team.

"In der Tat", fahren sie fort, "angesichts des Zusammenspiels zwischen den verschiedenen Komponenten der Tumormikromilieu und den Karzinomzellen ist es unerlässlich, die Mechanismen, die das Fortschreiten des Krebses antreiben, zu entschlüsseln."

Dieses Streben nach weiterer Klarheit veranlasste die Forscher - angeführt von Prof. Etienne Meylan, der ein EPFL-Labor zur Untersuchung molekularer Mechanismen der Lungenkrebsentwicklung leitet - zur Durchführung der Studie.

Sie entwickelten gentechnisch veränderte Mäuse, um eine Form von Lungenkrebs zu entwickeln, die der beim Menschen entstehenden ähnelt, und untersuchten dann die verschiedenen Arten von Immunzellen in und um die Tumore, die in den Mäusen gewachsen sind.

Daraus stellten sie eine "Immunsignatur" für Lungenkrebs fest und fanden heraus, dass eine bestimmte Art von Immunzelle, die als "Gr1 + -Neutrophile" bezeichnet wird, zum Fortschreiten der Erkrankung beitrug.

Anschließend führten die Forscher "Depletion-Experimente" durch, um herauszufinden, was in Tumoren passiert, bei denen die Populationen von Neutrophilen wesentlich reduziert sind.

Sie fanden heraus, dass die Abwesenheit von Neutrophilen die Mikromilieu im Immunkompartiment von Lungentumoren vollständig veränderte, sodass T-Zellen eindringen konnten.

Bei diesen und anderen Tests fanden sie heraus, dass Neutrophile das Tumorwachstum fördern, eine erfolgreiche Anti-PD1-Immuntherapie verhindern und die Funktion der Blutgefäße der Tumoren verändern.

Neutrophile und Snail richten einen Teufelskreis ein

Durch die Veränderung der Funktion der Blutgefäße eines Tumors wird durch die Anwesenheit von Neutrophilen die Menge an vorhandenem Sauerstoff reduziert, was wiederum die Produktion eines Proteins namens Snail fördert, von dem bekannt ist, dass er Tumoren hilft, Medikamenten zu widerstehen sowie zu migrieren und wieder aufzubauen .

Darüber hinaus entdeckte das Team, dass die Erhöhung der Produktion von Snail zu einem Anstieg des Proteins Cxcl2 führt, das die Penetration von Neutrophilen fördert. Dadurch entsteht ein Teufelskreis, der das Fortschreiten der Krankheit beschleunigt.

"Da Neutrophile eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Krankheitserregern spielen, ist es unwahrscheinlich, dass der Abbau von Neutrophilen in der Klinik eingesetzt wird. Stattdessen müssen wir uns darauf konzentrieren, genau zu verstehen, wie Neutrophile die Entwicklung von Lungentumoren fördern."

Prof. Etienne Meylan

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