Pädiatrische Hirntumore nach der Immunreaktion zu klassifizieren, kann die Behandlung verbessern

Forscher der University of Pittsburgh School of Medicine und des UPMC Children’s Hospital of Pittsburgh, beide USA, haben eine neue Methode zur Klassifizierung von Hirntumoren bei Kindern entwickelt, die den Weg für eine verbesserte Diagnostik und Behandlung ebnen könnte.

In „Science Translational Medicine“ beschreiben die Forschenden eine Diagnoseplattform, mit deren Hilfe sich Hirntumore anhand der körpereigenen Immunantwort auf den Krebs klassifizieren lassen. Dieser Ansatz, der die herkömmlichen mikroskopischen und genetischen Analysen von Krebszellen ergänzt, eröffnet den Wissenschaftlern zufolge die Möglichkeit, Krebstherapien auf die individuelle Immunantwort jedes Patienten zuzuschneiden und den Erfolg von Immuntherapien, die die Behandlung von Leukämien im Kindesalter revolutioniert haben, auch für Hirntumore zu nutzen.

„Wenn wir verstehen, wie das Repertoire der Immunzellen mit der vielfältigen Landschaft der Hirnkrebsarten korreliert, kann uns das helfen, in Zukunft neue Therapien zu finden“, erklärte Hauptautor Itay Raphael, Forschungsassistenzprofessor für neurologische Chirurgie an der Pitt.

Nach Leukämie sind Hirntumore nicht nur die zweithäufigste Krebserkrankung bei Kindern, sondern auch die tödlichste. Dies ist auf eine Reihe von Faktoren zurückzuführen: Hirntumore sind vielfältig, therapieresistent und oft schwer chirurgisch zu erreichen. Der starke Rückgang der leukämiebedingten Todesfälle in den vergangenen Jahrzehnten ist zum Teil auf den enormen Erfolg immunbasierter Therapien zurückzuführen, die die körpereigenen Schutzmechanismen nutzen, indem sie den Pool der krebsbekämpfenden T-Zellen erweitern.

T-Zellen sind genau darauf eingestellt, Antigene auf der Oberfläche von Krebszellen zu erkennen und sie als Signale zu nutzen, um Tumorzellen anzugreifen und zu beseitigen, während gesunde Zellen unversehrt bleiben. Wenn die T-Zellen ein Ziel auf der Oberfläche der Tumorzellen finden, werden sie aktiviert und beginnen, ihre Zahl in einem Prozess, der als klonale Expansion bezeichnet wird, schnell zu verdoppeln, um den Krebs zu beseitigen.

Da Hirntumore und ihre Antigene so unterschiedlich sind, kann das Verständnis der molekularen Zusammensetzung des Tumors den Ärzten helfen, die Behandlung jedes einzelnen Patienten zu personalisieren. In ähnlicher Weise kann der ergänzende Ansatz der neuen Studie dazu beitragen, die beste Behandlungsoption zu ermitteln, indem festgestellt wird, welche T-Zell-Oberflächenrezeptoren in der Umgebung des Tumors am häufigsten vorkommen.

„Der Erfolg von T-Zell-basierten Therapien für Nicht-Hirntumoren, einschließlich Leukämien im Kindesalter, deutet auf ein enormes Potenzial für Hirntumoren hin“, erklärte Hauptautor Gary Kohanbash, Assistenzprofessor für neurologische Chirurgie an der Pitt. „Der Zugang zu einem noch nie dagewesenen Datensatz pädiatrischer Tumoren und neuen bioinformatischen Werkzeugen ermöglichte es uns zu untersuchen, wie die Immunantwort der T-Zellen und die klonale Expansion als Marker für die Klassifizierung der Behandlung und die Prognose unabhängig von anderen Diagnoseinstrumenten verwendet werden können.“

Im Rahmen der Studie erstellten die Forscher ein Profil von fast 1000 pädiatrischen Hirntumorproben, die über das Children’s Brain Tumor Network (CBTN), ein medizinisches Forschungskonsortium aus 35 medizinischen Zentren in den USA und weltweit, gesammelt wurden. Nach Angaben der Autoren war ihre Studie die erste, die das klonale Repertoire und die Expansion von T-Zellen in dieser Probengruppe untersuchte.

Dabei stellten sie fest, dass sehr aggressive Tumorarten mit einer geringeren T-Zell-Expansion verbunden sind als weniger aggressive, was darauf hindeutet, dass die Klonalität bei allen Tumorarten Aufschluss über die Patientenergebnisse geben kann. Andererseits kann die Untersuchung der T-Zell-Antwort Aufschluss darüber geben, welche Antigene auf der Oberfläche von Krebszellen therapeutisch genutzt werden können, was Möglichkeiten für die Entwicklung von Krebsantigen-Peptid-Immuntherapien bietet.

„Letztendlich hoffen wir auf eine Zukunft, in der die klonale T-Zell-Expansion in die pädiatrische Krebsdiagnose integriert wird“, erklärte Co-Autor Dr. Ian Pollack, Professor für neurologische Chirurgie an der Pitt University und einer der Gründungsdirektoren des CBTN. „Wir sind der Meinung, dass unsere Studie einen grundlegenden Wandel in der Art und Weise darstellt, wie pädiatrische Tumore in Zukunft betrachtet werden.“