Das peritoneale lymphatische System in gesundem vs. tumorösem Gewebe: eine morphologische und funktionelle ex-vivo Studie

Abstract

Hintergrund: Das Omentum verfügt über einzigartige lymphatische Strukturen, die als Milky Spots (MS) bezeichnet werden. Dieses Gewebe ist für Immunprozesse äußerst attraktiv und zwar insbesondere im Hinblick auf Interaktionen mit der Bauchhöhle. MS sind die erste Verteidigungslinie in der frühen Phase der Peritonealmetastasierung (PM), bieten aber auch eine strukturelle und metabolische Grundlage für das Fortschreiten der PM. Aufgrund von Metastasierungsprozessen verändert sich die zelluläre Zusammensetzung des Omentums und die Expression verschiedener Chemokine, die als interzelluläre Botenstoffe fungieren. Diese Studie zielt darauf ab, neue Erkenntnisse über die MS-Subpopulationen, die Verteilung von Immunzellen und die damit verbundenen Chemokinspiegel im Omentum in verschiedenen Stadien der Tumorprogression zu charakterisieren und damit den Weg für neue Ansätze in der Immuntherapie bei PM zu eröffnen. Methoden: Die Charakterisierung der zellulären Subpopulationen von MS im Omentum wurde mittels Immunhistochemie, Multiplex-Immunfluoreszenz (MacSima) und Durchflusszytometrie (FACS) durchgeführt, während die Chemokine im Omentum mittels Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) analysiert wurden. Ergebnisse: Die durchschnittliche Zellmenge bei MS erwies sich während des Fortschreitens der PM im Gewebe von PM-Patienten als außergewöhnlich hoch, wobei die Zellmenge, ebenso wie die Größe der MS, im Vergleich zum Gewebe mit Kolonkarzinom ohne PM und zum Kontrollgewebe deutlich erhöht war. Die IHC-, MacSima und FACS-Ergebnisse zeigten, dass bei allen Methoden nur wenige Zellsubpopulationen im gesamten Omentum gefunden werden konnten (0,1 %–5 %). Die höchste Anzahl an Immunzellen, darunter auch M1-, M2- 84 Makrophagen und regulatorischen T-Zellen wurde jedoch jeweils im Gewebe von kolorektalen PM-Patienten nachgewiesen. Die Ergebnisse der ELISA-Analyse machten deutlich, dass die Konzentrationen aller drei tumorfördernden Chemokine (CCL2, CCL22, CXCL12) mit dem Fortschreiten des Karzinoms und der PM anstiegen. Im Gegensatz dazu nahm die Konzentration des tumorhemmenden Chemokins (CCL19) mit fortschreitender PM ab. Zudem konnten Korrelationen zwischen bestimmten Immunzellen und Chemokinen bestätigt werden. Schlussfolgerung: Nach unserem Kenntnisstand haben wir die Subpopulationen von MS-Immunzellen sowie die Verteilung dieser Immunzellen im Omentum mittels Immunhistochemie und FACS in menschlichen Omentalproben bei PM unterschiedlichen Ausmaßes zum ersten Mal beschrieben. Weiterhin wurden verschiedene Chemokine während der peritonealen Tumorprogression nachgewiesen, die die Immunzellen und damit die Tumorumgebung beeinflussen. Dies eröffnet ein neues Beobachtungsfenster zur Charakterisierung des peritonealen immunologischen Milieus bei Gesunden und bei tumorerkrankten Patienten.