Untersuchungen zu Effektormechanismen tumorspezifischer T-Zellen aus Tumorvakzin drainierenden Lymphknoten

Durch den Transfer tumorspezifischer T-Zellen können solide Tumore
nicht nur in Tieren, sondern auch im Menschen erfolgreich behandelt
werden. Dudley et al. konnten kürzlich nach dem autologen Transfer
stimulierter tumorinfiltrierender Lymphozyten (TIL) nach vorheriger
non-myeloablativer Konditionierung in zwei von zwölf Patienten mit
Melanomen eine Tumorregression erreichen (Dudley et al. 2002).
Änliche Erfolge konnten Chang et al. bei der Behandlung von
fortgeschrittenen Nierenkarzinomzellen erzielen (Chang et al.
2003). Sie vakzinierten Patienten mit Calmette-Guérin Bacillus
versetzten Tumorzellen und ernteten anschließend die T-Zellen aus
den angrenzenden Lymphknoten der Vakzinierungsregion. Nach
autologem Transfer der vorwiegend CD8+ T-Zellen, welche in vitro
mit anti-CD3 stimuliert wurden, sprach die Therapie bei neun von 34
Patienten an. Die Mechanismen der T-zellvermittelten
Tumorregression sind aber bis heute noch unklar. Gegenstand dieser
Arbeit war es daher Faktoren zu untersuchen, welche eine Rolle bei
der Regression von D5-Melanomlungenmetastasen durch den adoptiven
Transfer CD4+/CD8+ T-Zellen aus Tumorvakzin drainierenden
Lymphknoten (TVDLN) nach Vakzinierung mit D5G6 (einem GM-CSF
transduzieren D5-Subklon) spielen. Hierzu wurden D5-Zellen in vitro
mit Zytokinen, welche von Effektor T-Zellen (TE) produziert werden,
stimuliert. Wir konnten zeigen, dass D5-Tumorzellen die als
proapoptotisch geltenden Rezeptoren TNF-R I sowie Fas nach
IFN-g-Stimulation exprimieren. Die Inkubation mit den Liganden
dieser Rezeptoren TNF-a, LT-a und FasAb bewirkt keine
Apoptoseinduktion. Gleichzeitige Inkubation dieser Liganden führt
nur zu einer Apoptoserate von 25% in D5. Mögliche Gründe der
relativen Apoptoseresistenz von D5 könnten die intrazellulären
Apoptoseinhibitionsproteine c-IAP I, c-IAP II und Survivin sein,
welche wir in D5 nachweisen konnten. Da nach adoptivem Transfer
tumorspezifischer TE Makrophagen die pulmonalen Tumormetastasen
infiltrieren, untersuchten wir, ob TE Chemokine exprimieren. Unsere
Untersuchungen ergaben, dass TE die Chemokine MIP-1a, MIP-1b und
RANTES tumorspezifisch exprimieren. Nach Stimulation von
D5-Tumorzellen mit den Zytokinen TNF-a und IFN-g, welche von TE
tumorspezifisch exprimiert werden, wird die Chemokin-mRNA von KC,
MCP-1, IP-10 und Mig in D5 exprimiert. Auch die Koinkubation von D5
mit TE induziert die Expression der mRNA von KC, MCP-1, IP-10 und
Mig. Deutlich erhöhte KC und MCP-1 Proteinkonzentrationen wurden im
Überstand von D5-Tumorzellen mittels ELISA nach TNF-a Stimulation
gegenüber unstimulierten und IFN-g stimulierten D5-Zellen
festgestellt. Um zu prüfen, ob die von D5 gebildeten Substanzen
auch tatsächlich chemotaktisch auf Makrophagen wirken, führten wir
einen chemotaktischen Assay durch. Wir konnten zeigen, dass es zu
einer signifikanten Steigerung der Anzahl migrierter Makrophagen in
Richtung D5- Tumorzellen nach deren Stimulation mit IFN-g und TNF-a
kommt. Da wir in TE die Expression von TNF-a-mRNA und die Sekretion
von IFN-g tumorspezifisch nachweisen konnten, besteht Grund zur
Annahme, dass in vivo TE in der Lage sind Tumorzellen zur
Chemokinbildung anzuregen, was zu einer Invasion von Makrophagen in
die Tumorregionen führt. Dass Makrophagen möglicherweise eine
entscheidende Rolle bei der Tumorregression spielen, deckt sich
auch mit der Beobachtung von Feinmesser et. al., welche mit einer
peritumorösen Injektion von Multikinen (Zytokin-/Chemokinmischung)
Kopf und Halstumore behandelten (Feinmesser et al. 2003). Nach
dieser Therapie zeigte sich in den Tumorregionen der erfolgreich
behandelten Patienten im Gegensatz zu Non-Respondern eine hohe
Anzahl migrierter und aktivierter Makrophagen. Wir fanden mit den
Ergebnissen unserer Studie erstmals Hinweise darauf, dass im
murinen Melanommodell B16BL6-D5 nicht ausschließlich die direkte
T-zellabhängige Zytotoxizität zur Tumorregression führt, sondern
dabei weitere Zellarten wie Makrophagen/Monozyten involviert sind,
welche mittels tumorspezifischer Chemokine rekrutiert werden. Die
vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur Erforschung der
Mechanismen T-zellvermittelter Tumorregression. Die Kenntnisse
dieser Mechanismen haben entscheidende Bedeutung bei der
Entwicklung neuer, effektiver Behandlungskonzepte gegen solide
Tumore.