Inhaltszusammenfassung:
Die CAR-T-Zell-Therapie stellt eine neuartige und effektive Option in der Behandlung von therapierefraktären CD19-positiven B-Zell-Malignomen dar.
Bisher ließ sich der Erfolg jedoch nicht auf solide Tumoren übertragen, wobei sich die T-Zell-Erschöpfung in klinischen Studien als eines der größten Hindernisse herausstellte. Die T-Zell-Erschöpfung wird durch ein kontinuierlich erhöhtes Aktivierungsniveau der T-Lymphozyten verursacht und ist abhängig vom Aufbau des chimären Antigenrezeptors. Gleichzeitig wird eine ausreichende Aktivierung bei Antigenkontakt zur Verhinderung von Anergie benötigt. Die Schwierigkeit besteht in der Konstruktion eines Rezeptors, welcher die beiden teils konkurrierenden Anforderungen erfüllt. Die Ausschaltung der Regulierungsmechanismen der T-Zell-Erschöpfung und des AICD (activation-induced cell death) birgt jedoch das Risiko von lebensbedrohlichen Zwischenfällen.
In dieser Arbeit wurde ein Protokoll zur Herstellung von CAR-T-Zellen etabliert, welche in vitro zu einer spezifische Tumorlyse befähigt sind. Um den Einfluss einzelner Bestandteile des chimären Antigenrezeptors (CAR) auf die Funktion der CAR-T-Zellen in Zukunft untersuchen zu können, wurde die InFusion®-Methode als eine effektive Möglichkeit zum Austausch dieser Elemente etabliert.
Auch die Zellkulturbedingungen können zum Funktionsverlust der CAR-T-Zellen beitragen. Eine Restimulation der T-Lymphozyten verursachte eine deutliche Verminderung der tumorlytischen Aktivität, wobei der Zeitpunkt der Reaktivierung die Stärke dieses Funktionsverlustes beeinflusste. Eine wiederholte Stimulation sollte deshalb in Zukunft unterlassen werden. In unseren Experimenten zeigte sich die T-Zell-Erschöpfung in den Europium-Release-Assays, wo die tumorlytische Aktivität von restimulierten CAR-T-Zellen gegenüber der Tumorzelllinie BT474 geringer ausfiel als gegenüber MCF7, obwohl BT474 eine höhere Dichte des für den CAR spezifischen Antigens auf der Membranoberfläche exprimierte.
Der Selektionsdruck mit Puromycin verursachte einen hohen Zellverlust und damit verbunden häufig die Notwendigkeit, ein Experiment abzubrechen. Gleichzeitig ist die Anreicherung von CAR-T-Zellen nötig, um valide Unterschiede zur Funktion normaler T-Lymphozyten in vitro detektieren zu können. Zur Verminderung dieser Letalität kann zukünftig ein Versuch mit Zellkulturmedium, welchem Humanserum zugesetzt ist, unternommen werden. In klinischen Studien sollte dann auf eine Aktivierung von T-Zellen in Anwesenheit von Humanserum verzichtet werden, um das Risiko einer späteren Kreuzreaktion gegen humane Strukturen zu senken. Allerdings wäre eine Selektion mit Puromycin vor Transfusion von autologen T-Lymphozyten auch nicht nötig.
Die Wahl von IL-15 gegenüber IL-2 bewirkt eine verbesserte Proliferation sowie einen geringeren Anteil von regulatorischen T-Zellen. Wie andere Arbeitsgruppen bereits im Tiermodell nachweisen konnten, zeigen mit IL-15 kultivierte CAR-T-Zellen eine erfolgreichere Tumorkontrolle.
Ein Hauptziel der aktuellen Forschung im Bereich der CAR-T-Zell-Therapie ist die Verminderung von T-Zell-Erschöpfung und AICD, um das hocheffektive zytotoxische Potential von T-Lymphozyten gegen solide Malignome einsetzen zu können.
