Die Nutzung von T-Zellen-Stammzellen kann die Krebsimmuntherapie verbessern


Künstlerische Darstellung einer T-Zelle, die in die Tumormikroumgebung eingetaucht ist und hohen Kaliumkonzentrationen (weißen Flecken) ausgesetzt ist.

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Eine neue Studie, die von Wissenschaftlern des Center for Cancer Research (CCR) des National Cancer Institute (NCI) durchgeführt wurde, beleuchtet, wie Tumore trotz der Anwesenheit krebsabbauender Immunzellen weiter wachsen können. Die Ergebnisse, die am 29. März 2019 in Science veröffentlicht wurden, legen einen Weg nahe, die Wirksamkeit von Immuntherapien zur Krebsbehandlung zu verbessern. NCI ist Teil der National Institutes of Health.

Absterbende Krebszellen setzen das Kalium frei, das bei einigen Tumoren hohe Werte erreichen kann. Das Forschungsteam berichtete, dass ein erhöhter Kaliumgehalt dazu führt, dass T-Zellen eine stammzellähnliche Qualität oder „Stemigkeit“ aufrechterhalten, die eng mit ihrer Fähigkeit zusammenhängt, Krebs während einer Immuntherapie zu eliminieren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Erhöhung der Kalium-Exposition von T-Zellen oder die Nachahmung der Auswirkungen von hohem Kalium die Wirksamkeit von Krebsimmuntherapien verbessern könnten.

"Diese Studie hilft uns zu verstehen, warum die Immuntherapie bei Krebs so funktioniert", sagte Dr. Nicholas Restifo von NCI CCR, der das Forschungsteam leitete. "Es könnte auch den Weg weisen, bessere und langlebigere Reaktionen auf diese Behandlungen zu erzielen."

Die Immuntherapie hat bei einigen Patienten zu bemerkenswerten Ergebnissen geführt, wobei schwer zu behandelnde Tumore ausgerottet und in einigen Fällen eine vollständige Remission der Krankheit verursacht wurde. Aber viele Tumore von Patienten sprechen nicht auf Immuntherapiebehandlungen an, und die Forscher arbeiten daran herauszufinden, warum dies so ist.

Darüber hinaus sind einige Immuntherapiebehandlungen wie CAR-T-Zellen und Immun-Checkpoint-Inhibitoren durch die Lebensdauer von T-Zellen begrenzt. Krebsbekämpfende T-Zellen im Tumor können „erschöpft“ werden und sterben. Daher suchen Forscher nach Wegen, wie T-Zellen, die für die Immuntherapie verwendet werden, nicht nur länger halten, sondern auch replizieren und wachsen können.

Dr. Restifo und sein Team haben zuvor festgestellt, dass ein hoher Kaliumgehalt in Tumoren, die durch absterbende Krebszellen freigesetzt werden, krebserregende T-Zellen abtöten kann, die in den Tumor eingedrungen sind. In der neuen Studie haben die Forscher gezeigt, dass der Anbau von T-Zellen unter Bedingungen mit hohem Kaliumgehalt auch die Stammzellen der T-Zellen bewahrt. Dies bedeutet, dass die Stammzellen-ähnlichen T-Zellen im Tumor die Fähigkeit haben, sich zu replizieren, jedoch nicht zu killerimmunalen Zellen heranreifen können. Indem die T-Zellen in diesem Zustand gehalten werden, können die Tumore einen Angriff vermeiden und weiter wachsen. Dies könnte erklären, wie ein Krebs wachsen kann, obwohl T-Zellen vorhanden sind, die den Krebs anscheinend bekämpfen könnten.

Wenn jedoch die stammzellenähnlichen T-Zellen aus dem Tumor entfernt werden, im Labor zu einer großen Anzahl gezüchtet werden und dann – wie in einer primären Immuntherapiestrategie namens adoptive cell transfer – dem Stammzell Wie T-Zellen können Killerzellen heranreifen, die den Tumor angreifen können. Die erhaltene Stammzellenfähigkeit der T-Zellen, dh ihre Fähigkeit, sich unbegrenzt selbst zu erneuern und auf Stimulation zu krebsbekämpfenden Zellen zu reagieren, könnte der Erfolg der adoptiven Zelltransfer-Therapie sein, erklärte Dr. Restifo.

Als nächstes untersuchten die Forscher, dass die Stammzellen der T-Zellen mit hohen Kaliumwerten für therapeutische Zwecke erhalten bleiben. Sie fanden heraus, dass T-Zellen, die in Gegenwart von zusätzlichem Kalium gezüchtet und in Mäuse transplantiert wurden, primäre und metastasierende Melanom-Tumore besser schrumpften als T-Zellen, die in normalen Kaliumwerten gezüchtet wurden. Sie fanden auch heraus, dass sowohl T-Zellen, die aus Patiententumoren isoliert wurden, als auch gentechnisch hergestellte Anti-Krebs-T-Zellen, wenn sie einer hohen Kaliumkonzentration ausgesetzt wurden, höhere Markerwerte aufwiesen, die mit fortwährendem Wachstum und verbesserten Ergebnissen der Immuntherapie verbunden waren.

Schließlich zeigte das Forschungsteam, dass die Wirkung von T-Zellen, wenn sie mit bestimmten Medikamenten die Wirkungen von Kalium auf T-Zellen in Mäusen nachahmen, die Fähigkeit der T-Zellen verbessert, weiter zu wachsen und Tumore zu eliminieren. Dies bedeutet, dass ein solches Medikament möglicherweise dazu verwendet werden könnte, Stammzellen in T-Zellen als Strategie zur Verbesserung von Krebsimmuntherapien zu induzieren.

Dr. Restifo sagte, dass der nächste Schritt klinische Studien sein wird, „um dieses Wissen für bessere Behandlungen zu nutzen“, aber er ist auch begeistert, was die Ergebnisse zu unserem derzeitigen Verständnis der Immuntherapie beitragen.

"Was wir getan haben, ist, dass wir die Stammzellenfähigkeit von T-Zellen zur Krebsbehandlung nutzen", sagte er. „Für uns ist es riesig. Es erklärt, wie manche Immuntherapien funktionieren, und schlägt vor, wie wir sie verbessern können. “

Diese Pressemitteilung beschreibt ein grundlegendes Forschungsergebnis. Die Grundlagenforschung verbessert unser Verständnis des menschlichen Verhaltens und der Biologie, was für die Entwicklung neuer und besserer Methoden zur Prävention, Diagnose und Behandlung von Krankheiten von grundlegender Bedeutung ist. Wissenschaft ist ein unvorhersehbarer und inkrementeller Prozess – jeder Forschungsfortschritt baut auf früheren Entdeckungen auf, oft auf unerwartete Weise. Die meisten klinischen Fortschritte wären ohne die Kenntnis grundlegender Grundlagenforschung nicht möglich.  

Über das Center for Cancer Research (CCR): Das CCR besteht aus fast 250 Teams, die im Rahmen des NCI-Intramuralprogramms Grundlagen-, Translations- und klinische Forschung betreiben – ein Umfeld, das innovative Wissenschaft zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit unterstützt. Das klinische Programm von CCR befindet sich im NIH Clinical Center, dem weltweit größten Krankenhaus, das der klinischen Forschung gewidmet ist. Weitere Informationen zu CCR und seinen Programmen finden Sie unter ccr.cancer.gov .  

Über das National Cancer Institute (NCI): NCI leitet das National Cancer Program und die Bemühungen des NIH, die Prävalenz von Krebserkrankungen drastisch zu reduzieren und das Leben von Krebspatienten und ihren Familien zu verbessern, durch Erforschung der Präventions- und Krebsbiologie, Entwicklung neuer Interventionen, und die Ausbildung und Betreuung neuer Forscher. Weitere Informationen zu Krebs finden Sie auf der NCI-Website unter cancer.gov oder beim NCI Contact Center, dem Cancer Information Service, unter 1-800-4-CANCER (1-800-422-6237).

Über die National Institutes of Health (NIH): Die NIH, die medizinische Forschungsagentur des Landes, umfasst 27 Institute und Zentren und ist Bestandteil des US-amerikanischen Department of Health and Human Services. Das NIH ist die primäre Bundesbehörde, die medizinische Grundlagenforschung, klinische Forschung und translationale Forschung betreibt und unterstützt, und untersucht die Ursachen, Behandlungen und Heilmethoden für häufige und seltene Erkrankungen. Weitere Informationen zu NIH und seinen Programmen finden Sie unter nih.gov .

Quelle: National Cancer Institute

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