Die Blockade der RANK-RANKL Interaktion durch Denosumab bei der Immunüberwachung der Akuten Myeloischen Leukämie durch Natürliche Killerzellen

Abstract

NK-Zellen sind ein wichtiger Bestandteil des angeborenen Immunsystems. Sie erkennen körperfremde und entartete körpereigene Zellen anhand von Oberflächenproteinen und können diese zerstören. Die erfolgreiche Elimination der Zielzelle ist abhängig von der Balance aktivierender und inhibierender Signale. Diese Signale werden durch die Oberflächenproteine der Zielzellen und der passenden Rezeptoren auf den NK-Zellen bestimmt. Solche Oberflächenproteine sind beispielsweise die Mitglieder der TNF/TNF receptor superfamily proteinss (TNF/TNFR-SFPs). Ein Beispiel dafür ist der für die Osteohomöstase essentielle Rezeptor RANK und sein Ligand RANKL. RANK konnte auf verschiedenen Zellen des Immunsystems gefunden werden. Es wurde vermutet, das RANK auf NK-Zellen exprimiert wird. Entsprechend könnte die RANK-RANKL Interaktion Einfluss auf die Immunüberwachung durch NK-Zellen haben. Diese Hypothese wird durch zwei wichtige Beobachtungen gestützt: Zum einem konnte gezeigt werden, dass das RANK-RANKL System Einfluss auf die Entstehung und Verbreitung von Malignomen nimmt. Zum anderen wurde RANKL auf der Oberfläche von Blasten der chronisch lymphatischen Leukämie gefunden werden. Daher sollte die Expression von RANKL auf anderen Zellen leukämischer Erkrankungen untersucht werden. Von besonderen Interesse ist die AML, da dort die beschränkten therapeutischen Möglichkeiten erweitert werden müssen. Ziel dieser Arbeit war die Expression von RANK auf NK-Zellen zu überprüfen und eine Expression von RANKL auf AML Blasten zu testen. Darüber hinaus sollte der Einfluss der RANK-RANKL Interaktion auf die Funktion der NK-Zellen während der Immunüberwachung der AML untersucht werden. Im Falle einer funktionellen Relevanz, kann diese Interaktion für therapeutische Zwecke beeinflusst werden. Hierfür wurde in dieser Arbeit der klinisch erprobte RANKL-Antikörper Denosumab verwendet. Wir konnten zeigen, dass NK-Zellen RANK auf ihrer Oberfläche exprimieren können. Für die Expression ist allerdings die Anwesenheit von Monozyten notwendig. Außerdem fanden wir unter den AML Patienten, ein Patientenkollektiv mit RANKL+ Blasten. Wir konnten zeigen,dass die Interaktion von RANK-RANKL Einfluss auf die NK-Zellen und auf RANKL+ Blasten hat. Bei NK-Zellen führt Interaktion von RANK-RANKL zur Reduktion der NZ-Zell spezfischen Lyse und Interferon-gamma Produktion. Somit stellt das RANK-RANKL System ein inhibierendes Signal für die Immunüberwachung durch NK-Zellen dar. Eine Blockade der RANK-RANKL Interaktion ist somit ein potentes Ziel für die therapeutische Behandlung. Wir konnten zeigen, dass der Antikörper Denosumab spezifisch an RANKL bindet und die RANK-RANKL Interaktion behindernkann. Behandlung mit Denosumab konnte zu einer Wiederherstellung der NK-Zell spezifischen Lyse und der Interferon gamma Produktion führen. Jedoch konnte dieser Effekt nicht mit allen NK-Zell Spendern erreicht werden. Bei RANKL+ AML-Blasten konnten wir zeigen, dass eine RANK-RANKL Interaktion zu einer Sekretion von immunmodulatorischen Zytokinen führt. Diese so geschaffene Microumwelt führt wiederum zur Reduktion der der NK-Zell Zytotoxizität und Degranulierung der NK-Zellen und somit zur verminderten der NK-Zell-Aktivität.Damit konnte in dieser Arbeit eine wichtige Rolle des RANK-RANKL Molekularsystems sowohl bei der AML als auch bei NK-Zellen belegt werde.