Immuntherapie: Checkpoint-Immuntherapie wirkt auf Interaktionsebene zwischen Killer-T- und dendritischen Zellen

Wächterzellen des Immunsystems sind essenziell, um die Immunbalance im Körper zu steuern. Nun steht fest, dass sie auch eine wichtige Rolle bei Immuntherapien gegen Krebs und chronische Virusinfektionen spielen.

Chronische Virusinfektionen und Krebs können das Immunsystem dauerhaft beeinträchtigen: Beide Erkrankungen setzen die Fähigkeit der Killer-T-Zellen herab, Tumorzellen oder von Viren infizierte Zellen zu eliminieren. Eine solche Immunerschöpfung lässt sich mit Checkpoint-Inhibitoren hemmen. Das hat sich bei einigen Krebsarten als sehr wirksam erwiesen, funktioniert aber nicht immer. Außerdem kann sie schwere Nebenwirkungen verursachen.

Bei den Prozessen, die zur Immunerschöpfung führen, treten die dendritischen Zellen in eine enge Wechselwirkung mit Killer-T-Zellen. Diese Wechselwirkung wurde von einer deutsch-australischen Forschungsgruppe entdeckt und charakterisiert. Dadurch ist jetzt auch viel klarer, wie Checkpoint-Inhibitoren zur Wiederherstellung der Immunfunktion beitragen. Die neuen Erkenntnisse stammen aus einer von der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) geleiteten Studie, die in Zusammenarbeit mit dem Peter Doherty Institute for Infection and Immunity in Melbourne (Australien) durchgeführt wurde.

Anspruchsvolle mikroskopische Verfahren eingesetzt

Prof. Wolfgang Kastenmüller ist Seniorautor der Publikation, Direktor des JMU-Institutes für Systemimmunologie und Leiter der gleichnamigen Max-Planck-Forschungsgruppe: „Die meisten bisherigen Arbeiten über die Immunerschöpfung hatten sich auf die Killer-T-Zellen fokussiert, aber kaum auf deren Interaktionspartner. Unsere Resultate zeigen, dass die Checkpoint-Immuntherapie auf der Interaktionsebene zwischen den Killer-T-Zellen und dendritischen Zellen wirkt. Das haben wir mit anspruchsvollen mikroskopische Verfahren herausgefunden.“

Das Forschungsteam konnte zeigen, dass die dendritischen Zellen die Killer-T-Zellen genau in dem Maß aktivieren, dass es nicht zu einer überschießenden Immunreaktion kommt. Diese Fähigkeit der dendritischen Zellen steht im Zusammenhang mit ihrem Aufenthalt in spezifischen anatomischen Nischen in lymphatischen Organen. Dort werden die Killer-T-Zellen in einem voraktivierten Zustand gehalten, der es ihnen ermöglicht, die Infektion im richtigen Moment und im richtigen Maß zu bekämpfen.

Folgen für die Erforschung von Virusinfektionen und Krebs

Wie Prof. Sammy Bedoui aus Melbourne, Co-Seniorautor der Studie und Leiter der Immunologie am Doherty Institute, sagt, hat diese Entdeckung weitreichende Folgen für zukünftige Forschungen zur effektiven Bekämpfung von Virusinfektionen wie HIV, Hepatitis und möglicherweise auch COVID-19. Folgen habe das auch bei bestimmten Krebsarten der Haut, der Lunge und der Nieren.

„In Abwesenheit der dendritischen Zellen funktionieren die Checkpoint-Inhibitoren nicht mehr. Stattdessen kommt es zu einer unkontrollierten Aktivierung der Killer-T-Zellen, was zu einer überschießenden Entzündung und einer weiteren Beeinträchtigung des Immunsystem führt, die Infektion zu kontrollieren“, fasst Bedoui die Studie zusammen.

Die Studie wurde im gemeinsamen PhD-Programm der Universitäten Melbourne und Bonn initiiert. Abgeschlossen wurde das Projekt in einer Kooperation zwischen der Julius-Maximilians-Universität Würzburg und dem Doherty Institute der Universität Melbourne. Gefördert wurden die Arbeiten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Europäischen Forschungsrat und der Max-Planck-Gesellschaft.