Inhaltszusammenfassung:
Seit einigen Jahren werden in der Tumortherapie verstärkt
Checkpointinhibitoren eingesetzt, welche die Proteine „Programmed
cell death protein 1“ (PD1) und „Programmed cell death 1 ligand 1“
(PD-L1) inhibieren. Im Rahmen dieser Therapien können jedoch teilweise
letale Myokarditiden auftreten. Bislang ist wenig darüber bekannt, ob und
in welchem Ausmaß PD1 und PD-L1 in Myokarditiden exprimiert werden.
In dieser Arbeit wurde die Expression von PD1 und PD-L1 in Relation
zum Ausmaß der Infiltration durch CD3-positive T-Zellen und CD68-
positive Makrophagen in akuten lymphozytären Myokarditiden, akuten
eosinophilen Myokarditiden, Riesenzell- myokarditiden, chronischen
lymphozytären Myokarditiden sowie in akuten zellulären
Abstoßungsreaktionen Grad 2R nach Herztransplantation untersucht. Als
Kontrollgruppe der Myokarditispatienten wurden Patienten mit
hypertensiver Herzerkrankung und DCM ohne Entzündung untersucht,
die Kontrollgruppe der Patienten mit akuter zellulärer Abstoßungsreaktion
Grad 2R bestand aus Patienten ohne zelluläre Abstoßungsreaktion (Grad
0R). Für die Quantifizierung der PD1- Expression wurde der PD1-Score
entwickelt, der die PD1-Expression auf Immun- zellen ins Verhältnis zur
Zahl der infiltrierenden CD3-positiven T-Zellen setzt. Der PD1-Score von
0 entspricht einem Präparat, in welchem der Quotient aus PD1- positiven
Zellen und CD3-positiven Zellen unter 1% lag. Der PD1-Score 1 zeigt
einen Quotienten von 1-10%, der Score 2 einen Quotienten von über
10% aber unter 25% und der Score 3 einen Quotienten von ≥25% an. Für
die Quantifizierung der PD-L1- Expression wurde der PD-L1-Score
verwendet, der bezüglich der prozentualen Expression von PD-L1 auf
Myozyten im gesamten Präparat die Werte von 0 bis 3 annehmen kann.
Der PD-L1-Score 0 zeigt keine signifikante Expression von PD-L1. Der
PD-L1-Score 1 belegt eine schwache PD-L1 Expression und wenn bis zu
25% aller Myozyten eine klare Färbung zeigten, wurde der PD-L1-Score
2 vergeben, bei mehr als 25% der PD-L1-Score 3. Zudem wurde
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überprüft, ob die Faktoren Alter, Geschlecht, LVEF, Virusnachweis im
Myokard und im Blut sowie die Dauer der Erkrankung beziehungsweise
die Dauer nach Transplantation Einfluss auf die Expression von PD1 und
PD-L1 haben.
Die Ergebnisse zeigten einen signifikant erhöhten PD1-Score in akuten
lymphozytären Myokarditiden (PD1-Score 1: 60%, PD1-Score 2: 33,33%,
PD1-Score 3: 6,67%), akuten eosinophilen Myokarditiden (PD1-Score 0:
6,25%, PD1-Score 1: 56,25%, PD1-Score 2: 31,25%, PD1-Score 3:
6,25%) und Riesenzellmyokarditiden (PD1-Score 1: 11,11%, PD1-Score
2: 66,67%, PD1-Score 3: 22,22%) im Vergleich zu chronischen
lymphozytären Myokarditiden (PD1-Score 0: 94,12%, PD1-Score 2:
5.88%) und zur Kontrollgruppe (PD1-Score 0: 80,95%, PD1-Score 2:
19,05%). Zudem konnten signifikant erhöhte PD-L1-Scores in akuten
lymphozytären Myokarditiden (PD-L1-Score 1: 73,33%, PD-L1-Score
2: 20%, PD-L1-Score 3: 6,67%), akuten eosinophilen Myokarditiden
(PD-L1-Score 0: 18,75%, PD-L1-Score 1: 50%, PD-L1-Score 2: 25%,
PD-L1-Score 3: 6,25%) und Riesenzellmyokarditiden (PD-L1-Score 1:
33,33%, PD-L1-Score 2: 55,56%, PD-L1-Score 3: 11,11%) im
Vergleich zu chronischen lymphozytären Myokarditiden (PD-L1-Score 0:
47,06%, PD-L1-Score 1: 52,94%) und zur Kontrollgruppe (PD-L1-Score
0: 42,86%, PD-L1- Score 1: 57,14%) gezeigt werden. Chronische
lymphozytäre Myokarditiden zeigten im Vergleich zur Kontrollgruppe
keine erhöhten PD1- und PD-L1-Scores. Riesenzellmyokarditiden wiesen
die höchste PD1-Expression auf (Median=2, Interquartilsabstand=0,5).
Patienten mit akuter und chronischer Myokarditis zeigten eine Abnahme
des PD1-Scores bei zunehmender Krankheitsdauer (Kendall Tau=-
0,390, p=0,003). Je älter Patienten mit akuter lymphozytärer Myokarditis
waren, desto höhere PD-L1-Scores zeigten sie durchschnittlich (Kendall
Tau=0,493, p=0,027). Der PD-L1-Score bei Patienten mit chronischer
lymphozytärer Myokarditis war bei Frauen signifikant höher als bei
Männern (Cramer-V=0,653, p=0,007), was auf geschlechtsspezifische,
vermutlich hormonbedingte Unterschiede der PD-L1- Expression
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hinweist.
Patienten mit akuter zellulärer Abstoßungsreaktion Grad 2R hatten im
Vergleich zu Patienten ohne Abstoßungsreaktion Grad 0R eine deutlich
erhöhte PD1-Expression (Grad 2R: PD1-Score 1: 7,14%, PD1-Score
2: 57,15%, PD1-Score 3: 35,71%; Grad 0R: PD1-Score 0: 95%, PD1-
Score 3: 5%). Auch die PD-L1-Expression war in Patienten mit akuter
zellulärer Abstoßungsreaktion Grad 2R im Vergleich zur Kontrollgruppe
erhöht (Grad 2R: PD-L1-Score 0: 35,71%, PD-L1-Score 1: 64,29%; Grad
0R: PD-L1-Score 0: 100%). Bei Patienten mit akuter zellulärer
Abstoßungsreaktion Grad 2R und Patienten ohne
Abstoßungsreaktion Grad 0R war der PD1-Score umso kleiner, je länger
die Herztransplantation zurücklag (Kendall Tau=-0,395, p=0,013). Zudem
nahm der PD1-Score mit steigendem Alter bei allen Patienten mit
akuter zellulärer Abstoßungsreaktion ab (Kendall Tau=-0,305, p=0,027).
Die Korrelation der PD-L1-Expression mit der Dauer nach
Herztransplantation war nur im imputierten Datensatz signifikant, die PD L1- Expression war umso kleiner, je länger die Transplantation der
Patienten zurücklag (Spearmanscher Korrelationskoeffizient:-0,370,
p=0,04, Kendall Tau=-0,336, p=0,065).
Aus der Literatur ist bekannt, dass der PD1-PD-L1-Signalweg über den
PI3K/Proteinase B Signalweg hemmend auf das Protein mTOR wirkt,
welches an Entzündungsreaktionen im Myokard beteiligt ist und
antiinflammatorische Prozesse inhibieren kann. Es könnte vermutet
werden, dass der Körper durch die verstärkte Expression von PD1 und
PD-L1 in akuten Myokarditiden und Abstoßungsreaktionen Grad 2R die
erhöhte Aktivität von mTOR über den PD1-PD-L1-Signalweg zu
inhibieren und so eine überschießende Immunantwort gegen
körpereigene Myozyten zu verhindern versucht. Auf Grundlage der
Ergebnisse könnte eine Behandlung von akuten Myokarditiden und
akuten zellulären Abstoßungsreaktionen Grad 2R mit dem Medikament
Rapamycin sinnvoll erscheinen, da auch Rapamycin über den
PI3K/Proteinase B Signalweg mTOR inhibieren kann. Eine Therapie mit
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Rapamycin könnte die Effekte von PD1/PD-L1 auf die infiltrierenden
Zellen verstärken und die Inflammation im Rahmen von akuten
Myokarditiden und akuten zellulären Abstoßungsreaktionen
herunterregulieren. Zudem könnte die Färbung von PD1 und PD-L1 in
Zukunft bei der Beurteilung des Schweregrads einer akuten zellulären
Abstoßungsreaktion von Bedeutung sein.
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