idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Grafik: idw-Logo

idw - Informationsdienst
Wissenschaft

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Instanz:
Teilen: 
24.04.2024 17:01

Tumorzellen hebeln das Immunsystem früh aus: Neu entdeckter Mechanismus könnte Krebs-Immuntherapien deutlich verbessern

Paul Hellmich Corporate Communications Center
Technische Universität München

    Tumore verhindern aktiv, dass sich Immunantworten durch sogenannte zytotoxische T-Zellen bilden, die den Krebs bekämpfen könnten. Wie das genau geschieht, beschreiben jetzt erstmals Forschende der Technischen Universität München (TUM) und des Klinikums der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU). Die Studie im Fachmagazin „Nature” liefert Ansatzpunkte für neue Krebs-Immuntherapien, und könnte bestehende Behandlungen effektiver machen. Eine zweite Arbeit in „Nature” bestätigt die Erkenntnisse.

    Bei Krebserkrankungen bremsen Tumore oft die Immunabwehr des Körpers aus. Sie können beispielsweise dafür sorgen, dass Immunzellen Krebszellen nicht als Bedrohung wahrnehmen oder sie inaktiv machen. Immuntherapien zielen darauf ab, diese Mechanismen auszuhebeln und das Immunsystem, insbesondere die T-Zellen, zu stimulieren. Bei einer großen Zahl an Betroffenen schlagen solche Therapien allerdings nicht an. Weltweit suchen Forschende nach den Ursachen und neuen Gegenstrategien.

    Botenstoff stoppt Weiterentwicklung von T-Zellen im Tumor

    Ein Team um Dr. Jan Böttcher, Forschungsgruppenleiter am Institut für Molekulare Immunologie der TUM, und Prof. Sebastian Kobold, stellvertretender Direktor der Abteilung Klinische Pharmakologie am LMU Klinikum München, hat jetzt herausgefunden, dass Tumore mit einem Botenstoff Immunzellen in einer frühen Phase der Immunantwort beeinflussen. Viele Krebszellen schütten verstärkt den Botenstoff Prostaglandin E2 aus. Die Forschenden konnten nachweisen, dass Prostaglandin E2 an EP2 und EP4, zwei Rezeptoren auf der Oberfläche bestimmter Immunzellen bindet.

    Diese sogenannten stammzellartigen T-Zellen, wandern aus anderen Bereichen des Körpers in den Tumor. Bei einer erfolgreichen Immunantwort vermehren sie sich dort und entwickeln sich zu zytotoxischen T-Zellen weiter, die den Krebs attackieren. „All das wird ausgebremst, wenn Tumore Prostaglandin E2 ausschütten und dieses an die Rezeptoren EP2 und EP4 bindet“, sagt Jan Böttcher. „Die T-Zell-Antwort kollabiert gewissermaßen und der Tumor kann ungehindert wachsen.“ Verhinderten die Forschenden in Tumormodellen die Interaktion von Botenstoff und Rezeptor, konnte das Immunsystem Tumore effektiv bekämpfen.

    Bisherige Therapien setzen an späterem Punkt der Immunantwort an

    „Wir haben einen Mechanismus entdeckt, der die Immunabwehr des Körpers in einer entscheidenden Phase beeinflusst“, sagt Jan Böttcher. „Viele Tumore verhindern so, dass sich aus den stammzellartigen T-Zellen überhaupt zytotoxische T-Zellen im Tumor bilden, die den Krebs attackieren könnten."

    Aktuelle Immuntherapien setzen darauf, die Abschaltung von Immunantworten durch den Krebs erst an einem späteren Punkt der Immunantwort zu verhindern. Checkpoint-Inhibitor-Therapien haben beispielsweise zum Ziel, die Blockade von fertig ausdifferenzierten zytotoxischen T-Zellen zu lösen und diese wieder „scharfzuschalten“. Bevor die gefürchtete T-Zell-Erschöpfung einsetzt, die andere Forschende zu verhindern versuchen, müssen ebenfalls ausdifferenzierte T-Zellen vorhanden sein.

    Effektivität bestehender Therapien lässt sich steigern

    „Heutige Behandlungsansätze würden vermutlich effektiver, wenn die Auswirkungen des Prostaglandin E2 auf stammzellartigen T-Zellen blockiert würde, so dass sich diese sich ungehindert im Tumor ausdifferenzieren können“, sagt Sebastian Kobold.

    Das gilt nicht zuletzt für Ansätze aus der jüngsten Vergangenheit, die darauf setzen, T-Zellen mit dem Protein IL-2 anzuregen. Die aktuelle Studie zeigt, dass T-Zellen sobald das Prostaglandin E2 an die beiden Rezeptoren bindet, nicht mehr auf IL-2 reagieren. „Wir vermuten, dass sogar körpereigene IL-2-Signale ausreichen können, um T-Zellen erfolgreich gegen Krebs vorgehen zu lassen, sobald die Auswirkungen des Prostaglandin-E2 gestoppt sind“, sagt Sebastian Kobold.

    Zweite Studie in „Nature“ bestätigt Ergebnisse

    In „Nature“ ist eine zweite Forschungsarbeit erschienen, in der die Auswirkungen von Prostaglandin E2 auf das Immunsystem untersucht werden. Die Autor:innen des Artikels, Forschende des Universitätsklinikums Lausanne, kooperierten hierfür mit dem Münchner Team. Sie untersuchten unter anderem im Labor T-Zellen aus menschlichen Tumorgewebeproben. Blockierten sie die Ausschüttung von Prostaglandin E2 in dem Gewebe, vermehrten sich die T-Zellen stärker und konnten dadurch menschliche Krebszellen effektiver bekämpfen.

    Suche nach Gegenstrategien beginnt

    „Wir haben nun einen konkreten Ansatzpunkt, um Immuntherapien deutlich zu verbessern", sagt Jan Böttcher. „Jetzt müssen Forschende weltweit Strategien entwickeln, um die Verteidigung der Tumore auszuhebeln. Wir müssen die Effekte von Prostaglandin E2 stoppen – sei es, indem wir Tumore davon abhalten, das Molekül zu bilden, oder indem wir Immunzellen dafür unempfänglich machen.“

    Publikationen:

    S.B. Lacher, J. Dörr, G. P. de Almeida, J. Hönninger, F. Bayerl, A. Hirschberger, A.-M. Pedde, P. Meiser, L. Ramsauer, T.J. Rudolph, N. Spranger, M. Morotti, A. J. Grimm, S. Jarosch, A. Oner, L. Gregor, S. Lesch, S. Michaelides, L. Fertig, D. Briukhovetska, L. Majed, S. Stock, D.H. Busch, V.R. Buchholz, P.A. Knolle, D. Zehn, D. Dangaj Laniti, S. Kobold, J.P. Böttcher, "Prostaglandin E2 curtails interleukin-2-dependent effector expansion from tumour infiltrating stem-like CD8+ T cells to promote cancer immune escape". Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07254-x.

    M. Morotti, A.J. Grimm, H. Carrasco Hope, M. Arnaud, M. Desbuisson, N. Rayroux, D. Barras, M. Masid, B. Murgues, B.S. Chap, M. Ongaro, I.A. Rota, C. Ronet, A. Minasyan, J. Chiffelle, S.B. Lacher, S. Bobisse, C. Murgues, E. Ghisoni, K. Ouchen, R. Bou Mjahed, F. Benedetti, N. Abdellaoui, R. Turrini, P.O. Gannon, K. Zaman, P. Mathevet, L. Lelievre, I. Crespo, M. Conrad, G. Verdeil, L. E. Kandalaft, J. Dagher, J. Corria-Osorio, M.-A. Doucey, P.-C. Ho, A. Harari, N. Vannini, J.P. Böttcher, D. Dangaj Laniti, and G. Coukos. " PGE2 inhibits TIL expansion by disrupting IL-2 signalling and metabolism". Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07352-w.

    Weitere Informationen:

    Die Studie wurde gefördert durch das Elitenetzwerk Bayern, die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), die Wilhelm-Sander Stiftung und das Internationale Doktorandenkolleg i-Target: Immunotargeting of Cancer.

    Zusatzinformationen für Redaktionen:

    • Fotos zum Download: https://mediatum.ub.tum.de/1740626
    • Diese Meldung auf tum.de: https://www.tum.de/aktuelles/alle-meldungen/pressemitteilungen/details/tumorzell...

    Wissenschaftlicher Kontakt:

    Dr. Jan Böttcher
    Technische Universität München
    Institut für Molekulare Immunologie
    Tel. +49 89 4140 4453
    j.boettcher@tum.de
    https://www.imi.med.tum.de/

    Kontakt im TUM Corporate Communications Center:

    Paul Hellmich
    Pressereferent
    Tel. +49 89 289 22731
    presse@tum.de
    www.tum.de


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Dr. Jan Böttcher
    Technische Universität München
    Institut für Molekulare Immunologie
    Tel. +49 89 4140 4453
    j.boettcher@tum.de
    https://www.imi.med.tum.de/


    Originalpublikation:

    Lacher, Dörr, et al. "Prostaglandin E2 curtails interleukin-2-dependent effector expansion from tumour infiltrating stem-like CD8+ T cells to promote cancer immune escape". Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07254-x .

    Morotti, Grimm, et al., "PGE2 inhibits TIL expansion by disrupting IL-2 signalling and metabolism". Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07352-w .


    Bilder

    Viele Tumore schütten Prostaglandin E2 aus. So verhindern sie, dass sich stammzellartige T-Zellen zu Zellen ausdifferenzieren, die den Krebs angreifen. Dr. Jan Böttcher (l.) und Erstautor Sebastian Lacher schildern in "Nature" den Mechanismus dahinter.
    Viele Tumore schütten Prostaglandin E2 aus. So verhindern sie, dass sich stammzellartige T-Zellen zu ...
    Astrid Eckert / TUM
    Astrid Eckert / TUM / Verwendung frei für die Berichterstattung über die TUM bei Nennung des Copyrights


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Lehrer/Schüler, Studierende, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler, jedermann
    Biologie, Medizin
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


     

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).