Charakterisierung der Wirkung von Gemcitabin auf die Immuntherapie mittels dendritischer Zellen in einem autologen Pankreaskarzinommodell der Maus

Die Therapieerfolge bei der Behandlung von Patienten mit
Pankreaskarzinom sind trotz immenser Fortschritte und Erkenntnisse
auf dem Gebiet der Tumorforschung immer noch unbefriedigend.
Ursache hierfür ist neben der späten Diagnostellung aufgrund
unspezifischer Symptomatik die diffuse lokale Infiltration des
Tumors sowie dessen frühzeitige Metastasierung. Die adjuvante
Chemotherapie mit Gemcitabin bei Patienten mit diesem Tumorleiden
mit operativer R0/R1-Resektion zeigt nur marginal
lebensverlängernde Vorteile. Aufgrund der intrinsischen Fähigkeit
des Immunsystems infizierte oder entartete Körperzellen zu erkennen
und wirkungsvoll zu eliminieren, erscheinen immuntherapeutische
Ansätze mit dem Ziel der Induktion einer antitumoralen Immunantwort
in der Behandlung des Pankreaskarzinoms aussichtsreich. Eines der
prominentesten immuntherapeutischen Verfahren ist die Vakzinierung
mit Tumorantigen beladenen DC. Wie Vorarbeiten in unserer
Arbeitsgruppe zeigen konnten, erwies sich dabei die Kombination von
Gemcitabin mit einer DC-basierten Immuntherapie in einem subkutanen
murinen Pankreaskarzinommodell mit der Tumorzelllinie Panc02 als
synergistisch in Bezug auf das Überleben. Auf dieser Beobachtung
aufbauend, bestand ein Teil der Zielsetzung dieser Doktorarbeit in
der näheren Charakterisierung der Einflussnahme von Gemcitabin auf
die DC-Vakzine selbst bzw. die durch sie induzierte Immunantwort.
Unter Einführung des Ovalbumins (OVA) als immunogenem
Modellantigen und nach Etablierung immunologischer
Nachweismethoden, konnten zunächst verschiedene DC-Protokolle und
Vakzinierungsrouten hinsichtlich ihrer Effektivität in der
Generierung einer adaptiven Immunantwort getestet und systematisch
miteinander verglichen werden. Von besonderem Interesse war dabei
vor allem in Hinblick auf die Verwendung im späteren orthotopen
Tumormodell die Effektivität der intraperitonealen DC-Gabe, die
letztendlich gegenüber der s.c.-Vakzinierung deutlich höhere
spezifische T-Zellantworten induzierte. In weiterführenden Studien
mit paralleler Gemcitabingabe stellte sich eine deutliche
Suppression der DC-vermittelten Immunantwort gegen das OVA-Antigen
heraus. Diese betraf in verstärktem Ausmaß die B-Zellreihe, deren
Produktion OVA-spezifischer Antikörper nahezu komplett unterdrückt
wurde. Auch die induzierte T-Zellantwort war deutlich reduziert.
Diese zeigte jedoch immer noch eine ausgeprägte lytische Aktivität
von Surrogat-Target-Zellen in einem in vivo-Zytotoxizitätstest. Es
konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass der
immunsuppressive Effekt von Gemcitabin maßgeblich auf die direkte
antiproliferative Wirkung von Gemcitabin zurückzuführen ist. Die
T-Zellstimulationskapazität der DC-Vakzine wurde in vivo durch
Gemcitabin hingegen nicht negativ beeinflusst. Das Ausmaß der
beobachteten Immunsuppression war zudem stark vom Zeitpunkt des
Beginns der Gemcitabingabe abhängig. Trotz deutlicher Reduktion der
Immunantwort erwies sich im subkutanen Tumormodell mit
transfizierten Panc02-OVA-Zellen die Kombinationstherapie von
OVAProtein- gepulsten DC und Gemcitabin von Beginn an gegenüber
einem modifizierten Protokoll mit verspäteter Gemcitabin-Gabe
parallel zur DC-Vakzine als therapeutisch überlegen. Der
Synergismuseffekt war an das Vorhandensein einer spezifischen
T-Zellantwort gebunden. Ferner konnte in dem verwendeten murinen
Pankreaskarzinommodell die verbesserte Migration von Immunzellen -
v.a. der CD8-T-Zellreihe - sowie die Verbesserung der
T-Zell-vermittelten Tumorzelllyse unter Gemcitabinexposition
nachgewiesen werden. Bei der Erweiterung des Tumormodells auf die
orthotope Ebene zeigt sich die subkutane Vakzinierung mittels DC,
die mit apoptotischen Panc02-OVA-Tumorzellen als Antigenquelle
beladen worden waren, nur in der Lage, einen prophylaktischen
Impfschutz gegen den nachfolgenden intrapankreatischen
Tumorchallenge zu induzieren. Sie versagte jedoch komplett in der
Therapie etablierter intrapankreatischer Tumore. Demgegenüber
konnten durch die Verwendung intraperitoneal verabreichter,
OVA-Protein-gepulster DC – sowie in begrenztem Umfang auch durch
die i.p.-Gabe LPS-aktivierter, ungepulster DC ohne Antigenbeladung
– beachtliche Therapieerfolge erzielt werden. Durch die vorliegende
Arbeit gelang es erstmalig grundlegende Erkenntnisse über das
Zusammenspiel von DC-Immuntherapie und dabei begleitend
durchgeführterGemcitabinbehandlung im murinen Panc02-OVA-System zu
sammeln. Es konnten zudem eine Reihe zuvor beschriebener
immunmodulatorischer Eigenschaften von Gemcitabin auch im
Panc02-OVA-Tumormodell bestätigt werden. Mit der im Rahmen dieser
Arbeit erfolgten Etablierung des orthotopen Pankreaskarzinommodells
steht nun zudem ein System zur Verfügung, welches sich wesentlich
näher an der klinischen Situation bewegt. Daran konnten neue, evtl.
wegweisende Anwendungen der DC-Therapie – namhaft in Form der
intraperitonealen DC-Gabe – bei diesem Tumorleiden erfolgreich
getest werden, die weiterführende klinische Studien rechtfertigen
könnten.