Darmkrebs: TNF-α-Spiegel als Prognose-Marker

30. Januar 2015
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Mit einer ansteigenden Konzentration von TNF-alpha im Tumorgewebe von Darmkrebs-Patienten steigt die Anzahl an zytotoxischen T-Zellen. Ein hoher TNF-alpha-Spiegel im Tumor erweist sich dadurch als prognostischer Marker für einen günstigen Verlauf der Krebserkrankung.

Seit einigen Jahren bereits wird nach Darmkrebsoperationen das Tumorgewebe auf eingewanderte Immunzellen untersucht. Findet der Pathologe viele der zytotoxischen T-Zellen, so ist ein günstiger Verlauf der Erkrankung wahrscheinlich und das Risiko für Metastasen geringer.

Rolle der T-Zellen im Tumorgewebe bislang unklar

Unklar war bislang, ob die T-Zellen im Tumorgewebe eine zufällige Begleiterscheinung von eher gutartigen Tumoren sind oder ob die günstigere Prognose tatsächlich davon abhängt, dass sich die Immunzellen spezifisch und aktiv gegen den Krebs richten. Allein das Vorhandensein der Killerzellen im Tumor ist noch kein Garant für eine tatsächliche Immunattacke gegen das bösartige Gewebe, denn der Krebs kann Immunzellen mit einer Vielzahl von Mechanismen ruhigstellen.

Der Immunologe Prof. Dr. Philipp Beckhove vom Deutschen Krebsforschungszentrum untersuchte nun gemeinsam mit Chirurgen aus den Universitätskliniken Heidelberg und Dresden, ob die T-Zellen in Darmtumoren tatsächlich gegen den Krebs aktiv sind.

Tumor-Proteinmerkmale aktivieren TNF-alpha bildende T-Zellen

Zytotoxische T-Zellen, die ein spezifisches Merkmal des Tumors („Tumorantigen“) erkennen und dadurch aktiviert werden, produzieren eine Kombination von drei Immunbotenstoffen. Besonders charakteristisch für die aktivierten Killerzellen ist der Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-alpha). Beckhoves Forscherteam fand ausschließlich bei Patienten, aus deren Blut oder Knochenmark sie tumorspezifische Gedächtnis-T-Zellen isolieren konnten, auch hohe TNF-alpha-Spiegel in den Darmtumoren.

Als die Wissenschaftler aus dem Blut oder Tumorgewebe isolierte zytotoxische T-Zellen untersuchten, stellten sie fest, dass nur solche T-Zellen TNF-alpha bilden, die gleichzeitig durch spezifische Proteinmerkmale des Tumors aktiviert waren. Die Gesamtmenge von TNF-alpha im Tumor korreliert wiederum mit der Gesamtzahl TNF-alpha-produzierender Killerzellen im Tumor.

TNF-alpha-Spiegel als Biomarker?

Diese Ergebnisse hatten die Forscher an Gewebeproben von 88 Darmkrebs-Patienten gewonnen. An Proben von weiteren 102 Darmkrebs-Patienten überprüften sie anschließend den Vorhersagewert ihrer Ergebnisse. Sie wollten herausfinden, wie gut sich der TNF-alpha-Spiegel im Tumor als unabhängiger Biomarker für die Prognose der Erkrankung eignet.

Dazu verglichen sie die TNF-alpha-Spiegel mit anderen Merkmalen des Tumors, die Einfluss auf den Verlauf der Krebserkrankung haben könnten. Dazu zählte die klassische TNM-Klassifikation (Einteilung der Tumoren nach Größe, Differenzierungsgrad und Metastasierung), die Anzahl regulatorischer T-Zellen, die Anzahl von Entzündungszellen, die das Tumorwachstum fördern, oder die Konzentration eines Botenstoffs, der die Immunantwort unterdrückt.

Darmkrebs-Prognose kommt auf T-Zellanwort an

Die 102 Gewebeproben stammten von Patienten, deren Darmkrebsdiagnose bereits längere Zeit zurücklag. Daher war der Verlauf der einzelnen Erkrankungen bekannt. Die Wissenschaftler entdeckten, dass sich anhand eines hohen TNF-alpha-Spiegels am genauesten die Patienten identifizieren ließen, die ihre Diagnose zehn Jahre überlebten und die als geheilt gelten.

„Die Konzentration von TNF-alpha im Tumorgewebe entspricht der gegen die Krebszellen gerichteten Aktivität der zytotoxischen T-Zellen. Das ist ein sehr starker Beleg dafür, dass es bei der Prognose von Darmkrebs tatsächlich auf eine aktive T-Zellantwort gegen die Tumorzellen ankommt, sagt Beckhove. „Wir können den Krankheitsverlauf präziser vorhersagen, wenn wir die TNF-alpha-Spiegel bestimmen, als wenn wir einfach die T-Zellen im Tumorgewebe zählen.“

T-Zell-Immuntherapien mit Erfolgssausichten

Und noch aus einem weiteren Grund freut sich der Immunologe über das Ergebnis: „Wenn die zytotoxischen T-Zellen, die den Tumor bekämpfen, ein Indikator für eine gute Prognose sind, dann ist das ein ermutigender Hinweis darauf, dass auch T-Zell-Immuntherapien gegen Darmkrebs gute Erfolgsaussichten haben“. Genau solche Immuntherapien wollen Beckhove und seine Kollegen langfristig entwickeln.

Originalpublikation:

Tumor-specific cytotoxic T lymphocyte activity determines colorectal cancer patient prognosis
Philipp Beckhove et al.; The Journal of Clinical Investigation, doi: 10.1172/JCI74894; 2014

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