Die Rolle des CD137-/CD137-Ligand-Systems in der anti-Tumor-Immunantwort

Das CD137-/CD137-Ligand-System spielt in der Regulation von anti-Tumor-Immunantworten eine wichtige Rolle. In dieser Arbeit wurden zu ersten Mal die Auswirkungen der Expression von mCD137 auf Tumorzellen untersucht. Das Screening von Lymphozyten-Proben eines CLL-Patientenkollektivs ergab, daß die RNA für mCD137 in den stimulierten Zellen aller daraufhin untersuchten Patienten exprimiert wurde. Zudem konnte die Expression des membranständigen Proteins über FACS-Analysen und Immunfluoreszenzdoppelfärbungen bei 16 von 21 Patienten nachgewiesen werden. Dabei handelt es sich um den ersten Nachweis von mCD137-Expression auf Proteinebene in B-Zellen. Auf stimulierten B-Lymphozyten gesunder Spender ist mCD137 nicht detektierbar (MICHEL J., 1998). mCD137 wird auf den CLL-Zellen demnach als Neoantigen exprimiert. In den Seren der aller getesteten Patienten wurde die lösliche Form von CD137 in Konzentrationen zwischen 0,08 und 1,1 ng/ml gefunden. In den Überständen stimulierter B-CLL-Zellen konnte bei 14 von 17 Proben zwischen 0,1 und 1,2 ng/ml sCD137 detektiert werden. RT-PCRs ergaben, daß die Zellen der überwiegenden Mehrheit der untersuchten Patienten (10/12) die mRNA für sCD137 exprimieren. Durch Depletionsexperimenten konnte nachgewiesen werden, daß sCD137 � im Gegensatz zu mCD137 � während der CLL nicht von den entarteten B-Lymphozyten, sondern von T-Zellen freigesetzt wird. Die von M. FURTNER gefundene Korrelation (FURTNER M., 2001) zwischen der Leukozytenzahl und der sCD137-Konzentration in den Seren von CLL-Patienten konnte bestätigt werden. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, daß eine positive Korrelation mit dem Prognosemarker ß2-Mikroglobulin besteht, sowie eine inverse Korrelation mit der Anzahl an aktivierten T-Lymphozyten der Patienten. mCD137 wirkt auf B-CLL-Zellen überlebensverlängernd ohne Proliferation zu initiieren. mCD137-transfizierte Tumorzellen schützt die Expression von mCD137 vor LAK-Lyse. Dieser Effekt wird spezifisch durch mCD137 vermittelt: Sowohl die Transfektion mit einem CD137-antisense-Vektor als auch die Neutralisation der CD137-/CD137-Ligand-Interaktion durch Antikörper heben den Schutz vor der zytotoxischen Lyse durch die LAK-Zellen auf. Für den schützenden Effekt durch die mCD137-Expression der Tumorzellen konnten folgende Mechanismen ermittelt werden: mCD137-tragende Zellen können in LAK-Zellen geringfügig mehr Apoptose induzieren als Kontrollzellen. Dieser Mechanismus spielt jedoch in vitro eine eher untergeordnete Rolle. Darüber hinaus sekretieren Raji- und K562-Zellen nach Transfektion mit einem CD137-sense-Vektor TGFß. IL-10 spielt im Zusammenhang mit der mCD137-spezifischen Reduktion der Lyse keine Rolle. Der im LAK-Assay analysierte Schutz durch TGFß wird in erster Linie parakrin zwischen den Tumorzellen vermittelt, wie durch Neutralisierungsexperimente gezeigt werden konnte. Die Freisetzung dieses Zytokins erfolgt durch reverse Signaltransduktion via CD137-Ligand. Dies konnte durch Experimente mit transfizierten Zellen nachgewiesen werden, die ein trunkiertes CD137-Protein exprimieren. Diese CD137-trunc-Moleküle können weiterhin den Liganden vernetzen, sind aber selbst nicht mehr zur Signaltransduktion befähigt. Darüber hinaus supprimieren sie die Signalübertragung von endogenem CD137 dominant-negativ. sCD137 hebt den die mCD137-vermittelte Reduktion der Zytolyse vollständig auf. So hemmt es dominant-negativ die Signalübertragung durch mCD137. Zum anderen blockiert es die TGFß-Freisetzung durch CD137-Ligand. Insgesamt bietet die Koexpression von CD137 und CD137-Ligand myelotischen und B-lymphatischen Leukämiezellen Vorteile: Durch ein Signal durch mCD137 und die CD137-Ligand-induzierte TGFß-Freisetzung wird ein starker Schutz gegen Zytolyse durch anti-Tumor-Immunzellen vermittelt. Dieser Schutz kann durch die Bereitsstellung von sCD137-Molekülen, die beide Signalwege hemmen, aufgehoben werden