Neue Biomarker sagen Erfolg von Immuntherapie gegen Krebs voraus

Ob Krebs­pa­ti­en­ten auf eine Immun­the­ra­pie posi­tiv anspre­chen wer­den, lässt sich bereits im Vor­aus im Blut nach­wei­sen. For­schen­de der Uni­ver­si­tät Zürich haben ent­spre­chen­de Bio­mar­ker iden­ti­fi­ziert. Pati­en­ten, bei denen die The­ra­pie nicht wirkt, kön­nen früh­zei­tig mit ande­ren Metho­den behan­delt wer­den.

Mit einer Immun­the­ra­pie kann bereits heu­te der schwar­ze Haut­krebs (Mela­nom) und der Lun­gen­krebs erfolg­reich bekämpft wer­den. Dabei wird die nor­ma­le Funk­ti­on des Immun­sys­tems, das regel­mä­ßig alle Gewe­be im Kör­per auf Krank­heits­er­re­ger und Stö­run­gen unter­sucht, gezielt genutzt: Mit spe­zi­fi­schen Inhi­bi­to­ren wer­den die Immun­zel­len so akti­viert, dass sie die Krebs­zel­len als Fremd­kör­per erfas­sen und eli­mi­nie­ren. Das Sys­tem kann sei­ne häu­fig schwä­cheln­de Immun­ant­wort so stär­ken, dass selbst aus­ge­präg­te Toch­ter­ge­schwü­re (Meta­sta­sen) auf­ge­spürt und zer­stört wer­den. Bei bis zu 50 Pro­zent der Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten lässt sich der Krebs auf die­se Art kon­trol­lie­ren, man­che wer­den sogar geheilt.

Nicht alle sprechen auf die Therapie an

Aller­dings spre­chen etwa die Hälf­te der Krebs­kran­ken nicht auf die Immun­the­ra­pie an, müs­sen aber deren Neben­wir­kun­gen in Kauf neh­men. Ein For­scher­team der Uni­ver­si­tät Zürich und des Uni­ver­si­täts­spi­tals Zürich hat nun mit einer neu­ar­ti­gen Metho­de her­aus­ge­fun­den, wel­che Pati­en­ten vor­aus­sicht­lich auf eine Immun­the­ra­pie posi­tiv reagie­ren wer­den. Sie konn­ten in den Blut­pro­ben die Bio­mar­ker iden­ti­fi­zie­ren, wel­che noch vor Behand­lungs­be­ginn dar­auf schlies­sen las­sen, ob die The­ra­pie mit grös­se­rer Wahr­schein­lich­keit wirk­sam ist – oder eben nicht.

«Bei einem Ent­scheid für eine Immun­the­ra­pie soll­ten die weis­sen Blut­zel­len auf die­se Bio­mar­ker ana­ly­siert wer­den. So kann der Anteil der Pati­en­ten, die von der The­ra­pie pro­fi­tie­ren, dra­ma­tisch erhöht wer­den», sagt Prof. Burk­hard Becher vom Insti­tut für expe­ri­men­tel­le Immu­no­lo­gie der UZH. «Bei den rest­li­chen Pati­en­ten kön­nen dage­gen gleich ande­ren Metho­den ange­wandt wer­den – ohne kost­ba­re Zeit mit einer für sie inef­fek­ti­ven Immun­the­ra­pie zu ver­lie­ren.»

Hoch­di­men­sio­na­le Zellana­ly­se 
Die For­scher unter­such­ten in Koope­ra­ti­on mit der Der­ma­to­lo­gi­schen Kli­nik des USZ 40 Blut­pro­ben von 20 Pati­en­tin­nen und Pati­en­ten vor und 12 Wochen nach der Immun­the­ra­pie auf Bio­mar­ker. Dabei wur­de die hoch­di­men­sio­na­le Zellana­ly­se-Metho­de Cyto­me­try-by-time-of flight (CyTOF) ange­wandt, die jede Zel­le ein­zeln auf bis zu 50 ver­schie­de­ne Eiweis­se ana­ly­siert. So konn­te jede ein­zel­ne Zel­le iden­ti­fi­ziert und ihren Akti­vie­rungs­zu­stand doku­men­tiert wer­den. Selbst nuan­cier­te Unter­schie­de zwi­schen den Pati­en­ten­pro­ben wur­den genau erfasst.

Mole­ku­la­rer Mus­ter erken­nen
Nach der Ana­ly­se der Zel­len wur­den die Daten zusam­men mit Mit­ar­bei­tern des Schwei­zer Insti­tuts für Bio­in­for­ma­tik der UZH auf mole­ku­la­re Mus­ter ana­ly­siert, wel­che einen The­ra­pie­er­folg vor­aus­sa­gen kön­nen. «Wir fan­den selbst vor The­ra­pie­be­ginn eine sub­ti­le und schwa­che, durch den Krebs ver­ur­sach­te Immun­ant­wort im Blut. Wir iden­ti­fi­zier­ten die­ses mole­ku­la­re Mus­ter als eine klei­ne Unter­grup­pe von weis­sen Blut­zel­len (CD14+CD16−HLA-DRhi), die auf bes­se­re The­ra­pie­er­geb­nis­se hin­wei­sen», sagt Burk­hard Becher. Damit der Befund leicht nach­zu­voll­zie­hen ist, soll­ten die Bio­mar­ker auch ein­fach in den gän­gi­gen Kli­nik­la­bo­ren nach­ge­wie­sen wer­den kön­nen: In der Tat wur­de ein sol­ches Blut­bild auch in einer zwei­ten, unab­hän­gi­gen Kohor­te von mehr als 30 Per­so­nen mit her­kömm­li­chen Metho­den repro­du­ziert.

Beginn der Prä­zi­si­ons­me­di­zin
«Die­se Stu­die ist zusam­men mit einem umfas­sen­den, exakt struk­tu­rier­ten Bio­ban­king ein wich­ti­ger Schritt in Rich­tung Prä­zi­si­ons­me­di­zin», sagt Prof. Mitch Leves­que von der Der­ma­to­lo­gi­schen Kli­nik des USZ. Unter­stützt wird dies auch vom Uni­ver­si­tä­ren For­schungs­schwer­punkt «trans­la­tio­na­le Krebs­for­schung» der UZH. Die gewon­ne­nen Erkennt­nis­se müs­sen nun in unab­hän­gi­gen Stu­di­en mit höhe­ren Pati­en­ten­zah­len ange­wandt wer­den, bevor sie kli­nisch umsetz­bar sind. Die Metho­de mit Hil­fe von Bio­ban­king, hoch-dimen­sio­na­ler Zyto­me­trie und com­pu­ter­ge­stütz­ter Mus­ter­er­ken­nung soll auch bei ande­ren Krank­heits­bil­dern hel­fen, The­ra­pie­ent­schei­dun­gen zu tref­fen und neue The­ra­pie­an­sät­ze zu erar­bei­ten.

Literatur:

Cars­ten Krieg, Mal­gorza­ta Nowi­cka, Sil­via Gugli­et­ta, Sabri­na Schind­ler, Felix J Hart­mann, Lukas M Weber, Rein­hard Dum­mer, Mark D Robin­son, Mit­chell P Leves­que & Burk­hard Becher. High-dimen­sio­nal sin­gle-cell ana­ly­sis pre­dicts respon­se to anti-PD-1 immu­no­the­ra­py. Natu­re Medi­ci­ne, 8. Janu­ar 2018. Doi: 10.1038/nm.4466

 

Quelle
Universität Zürich
Mehr anzeigen

Verwandte Artikel

Close