T-Zellen mit rekombinanten Immunrezeptoren lysieren autologe Tumorzellen und eliminieren Tumore durch gezielte Eradikation von Tumorstammzellen

Abstract

Die adoptive Immuntherapie maligner Tumore beruht darauf, T-Zellen durch retrovirale Expression eines rekombinanten Rezeptors (Immunrezeptor) Spezifität für ein Tumor-assoziiertes Antigen (TAA) zu verleihen und diese modifizierten T-Zellen zu aktivieren. Das Konzept basiert auf der Annahme, dass T-Zellen von Tumorpatienten spezifisch aktiviert werden können, obwohl ein progredienter Verlauf der Krankheit mit zunehmender Anergie der T-Lymphozyten assoziiert ist. Die Umsetzbarkeit der Hypothese wurde im Rahmen dieser Arbeit anhand der chronisch lymphatischen Leukämie (CLL), einer bislang nicht heilbaren Form der hämatologischen Neoplasie mit hohen Rezidivraten, untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Anergie zytolytischer T-Zellen aus CLL-Patienten durch die Expression eines Immunrezeptors, der gegen CD19 auf CLL Zellen gerichtet ist, überwunden werden kann und diese T-Zellen durch ein CD3zeta Signal aktiviert werden können. Die Zytolyse wird, unabhängig von Fas oder TNF-alpha, durch Granzym/Perforin ausgelöst. Die spezifische T-Zell Aktivierung, aber nicht die zytolytische Kapazität, wird durch einen kombinierten CD28-CD3zeta kostimulatorischen Immunrezeptor erhöht. Die erhaltenen Resultate zeigen, dass naive T-Zellen sogar aus Patienten in fortgeschrittenen Stadien der Krankheit zu einer effizienten "Graft-versus-Leukemia" Reaktion modifiziert werden können. Diese und nahezu alle anderen Strategien der Tumortherapie beruhen auf der Annahme, dass alle Tumorzellen dieselben malignen Eigenschaften besitzen. Im Gegensatz dazu postuliert die Tumorstammzellhypothese, dass das Tumorwachstum von einer kleinen Population pluripotenter Zellen gesteuert wird. Diese Tumorstammzellen besitzen die Fähigkeit der Selbsterneuerung, der Differenzierung durch asymmetrische Teilung und der Möglichkeit zu metastasieren. Am Modell des malignen Melanoms wurde in dieser Arbeit eine kleine Subpopulation von Zellen identifiziert, die die Eigenschaften einer Tumorstammzellfraktion aufweist. Die selektive Eliminierung dieser Zellen durch modifizierte T-Lymphozyten führte in vivo zu einer Eradikation des induzierten Tumors, obwohl die Population der Zellen nur 0,1% der gesamten Melanomzellen beinhaltet. Nach der Zerstörung der Tumorstammzellen wird in der Masse der Tumorzellen die Apoptose durch noch nicht näher definierte Mechanismen ausgelöst. Unsere Daten liefern einen Hinweis für die Anwendbarkeit der adoptiven Immuntherapie gegen Tumorstammzellen und regen dazu an, bisherige Behandlungsschemata zu überdenken