Studie verbindet Überlebensergebnisse bei Bauchspeicheldrüsenkrebs mit der Anordnung von Immunzellen in Tumoren

Forscher von Johns Hopkins Medicine haben entdeckt, dass die Organisation verschiedener Arten von Immunzellen in Bauchspeicheldrüsentumoren damit zusammenhängt, wie gut Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs auf die Behandlung ansprechen und wie lange sie überleben. Die neuen Erkenntnisse, die am 16. September in Cancer Research veröffentlicht wurden, könnten schließlich zu neuen Wegen zur Behandlung von Bauchspeicheldrüsenkrebs führen, der die höchste Sterblichkeitsrate aller großen Krebsarten aufweist.
Die Kartierung der Lage bestimmter mit einem Tumor assoziierter Immunzellen könnte ein neuer Biomarker sein, um das Überleben von Patienten vorherzusagen. Wir hoffen, dass unsere Ergebnisse nicht nur zu einem besseren grundlegenden Verständnis von Krebs führen, sondern auch das Potenzial haben, Klinikern, die Bauchspeicheldrüsenkrebs behandeln, eine prognostische Anleitung zu geben.“
Aleksander Popel, Ph.D., Professor für Biomedizinische Technik und Direktor des Systems Biology Laboratory, Johns Hopkins University School of Medicine und Mitglied des Johns Hopkins Sidney Kimmel Cancer Center
Schätzungen des National Cancer Institute zufolge wird im Jahr 2022 bei mehr als 62.000 Amerikanern Bauchspeicheldrüsenkrebs diagnostiziert und fast 50.000 werden an der Krankheit sterben. Im Durchschnitt überleben nur etwa 10 % der Menschen mit Bauchspeicheldrüsenkrebs fünf Jahre. Es ist schwierig vorherzusagen, welche Patienten am wahrscheinlichsten auf die wenigen bestehenden Behandlungen ansprechen; Forscher suchen seit langem nach weiteren Werkzeugen – Zellen, Molekülen oder Genen – die Patienten mit Bauchspeicheldrüsenkrebs nach Überleben stratifizieren.
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler, die viele Krebsarten untersucht haben, die Bedeutung der gutartigen Zellen, Moleküle und Blutgefäße entdeckt, die Tumore umgeben – die so genannte Tumormikroumgebung. Ein Teil dieser Tumormikroumgebung sind Immunzellen; Einige haben die Fähigkeit, einen Tumor zur Zerstörung anzugreifen, während andere dem Tumor helfen, dem Immunsystem auszuweichen.
In früheren Untersuchungen zu Bauchspeicheldrüsenkrebs zählten die Forscher, wie viele Immunzellen in der Mikroumgebung des Tumors vorhanden sind, und fanden keinen Zusammenhang mit den Ergebnissen der Patienten, aber der Doktorand von Popel und Johns Hopkins, Haoyang Mi, stellte die Hypothese auf, dass die physische Anordnung von Immunzellen wichtiger sein könnte als Die Gesamtzahl.
In der neuen Studie verwendeten Popel, Mi und Mitarbeiter der Oregon Health & Science University eine Methode namens Multiplex-Immunhistochemie, um die Positionen von 27 verschiedenen Immunmolekülen in chirurgisch resezierten Tumoren von 45 Menschen mit duktalem Adenokarzinom des Pankreas – der häufigsten Form von Bauchspeicheldrüsenkrebs – zu lokalisieren . Die Patienten waren zu 52 % Frauen, im Median 63,5 Jahre alt und hatten alle Krebsstadien, wobei sich der Krebs bei 41 % der Teilnehmer auf mindestens vier Lymphknoten ausbreitete.
Die Moleküle, die in verschiedenen Kombinationen auf der Oberfläche verschiedener Immunzelltypen gefunden werden, entsprechen den relativen Positionen der Subtypen von Immunzellen.
Dann entwickelten sie neue Rechenalgorithmen, um zu analysieren, wie sich diese Zellen in Anzahl, Ort und Form zwischen Patienten unterschieden, die länger oder kürzer als die mittlere Überlebenszeit von 619 Tagen überlebten.
„Mit den von uns entwickelten Computeransätzen haben wir nicht nur die Dichte jedes Zelltyps analysiert, sondern auch, wie sie in der räumlichen Architektur der Tumore miteinander interagieren“, sagt Mi, der Erstautor der neuen Arbeit.
Die Forscher entdeckten, dass unter den 22 Patienten, die kürzer als der Durchschnitt überlebten (ein Median von 313 Tagen), Immunzellen namens IL-10+-Myelomonozyten tendenziell in der Nähe einer Ansammlung von Granzym-B+-CD8+-T-Zellen (oder zytotoxischen T-Lymphozyten) lokalisiert waren. . Unter den 23 Patienten, die länger als der Durchschnitt überlebten (Median 832 Tage), waren dieselben Myelomonozyten stärker in der Nähe eines anderen T-Zelltyps gruppiert, der als PD-1+ CD4+ T-Zellen (oder aktivierte Helfer-T-Zellen) bekannt ist.
Angesichts dessen, was über die Funktion jeder dieser Immunzellen bekannt ist, machen die Ergebnisse Sinn, sagt Mi. Jeder Zelltyp wirkt wie Bremsen auf einen anderen. Zytotoxische T-Lymphozyten produzieren ein Toxin, das Krebszellen abtöten kann, aber – unter Kurzzeitüberlebenden – vermuten die Forscher, dass die nahe gelegenen Myelomonozyten diese Fähigkeit blockieren. Bei Langzeitüberlebenden vermuten sie jedoch, dass die aktivierten Helfer-T-Zellen die Myelomonozyten ausschalten, was wiederum die zytotoxischen T-Lymphozyten den Krebs effektiver bekämpfen lässt.
Weitere Studien sind erforderlich, um diese Hypothesen darüber zu überprüfen, wie die Zellen in der Mikroumgebung des Bauchspeicheldrüsentumors interagieren, sagen die Forscher, und um festzustellen, ob die Ausrichtung auf einen der Zelltypen zu neuen Immuntherapien für Bauchspeicheldrüsenkrebs führen könnte. Die Forscher hoffen jedoch, dass zusätzliche Studien bestätigen werden, dass der Zusammenhang zwischen der Mikroumgebung des Tumors und dem Überleben Klinikern prognostische Informationen liefern und Patienten möglicherweise zu bestimmten Behandlungen oder klinischen Studien führen kann.
Andere Forscher, die an der Forschung mitgewirkt haben, sind Elizabeth Jaffee vom Johns Hopkins Kimmel Cancer Center und Shamilene Sivagnanam, Courtney Betts, Shannon Liudahl und Lisa Coussens von der Oregon Health & Science University.
Die Forschung wurde von den National Institutes of Health, dem Knight Cancer Institute und dem OHSU-Brenden-Colson Center for Pancreatic Care unterstützt. https://www.hopkinsmedicine.org/“>Johns Hopkins
Quelle:
Referenz:
Mi, H., et al. (2022) Quantitatives räumliches Profiling von Immunpopulationen bei duktalem Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse zeigt Heterogenität der Tumormikroumgebung und prognostische Biomarker. Krebsforschung. doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-22-1190.
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