Molekulare Analyse des intratumoralen Immunkompartments nach immuntherapeutischer Kombinationstherapie aus tumorgerichtetem IL-12 und lokaler Radiotherapie im Rhabdomyosarkom im Tiermodel

Abstract

Patienten, bei denen ein Rhabdomyosarkom (RMS) festgestellt wird, sind mit einer schlechten Prognose konfrontiert. Standardtherapien (Radiochemotherapie und chirurgische Tumorresektion) können keine langfristige Tumorkontrolle induzieren. Das 5-Jahresüberleben liegt unter 25%. Vielversprechend sind multimodale immunstimulierende Behandlungskonzepte die eine langlebige adaptive Anti-Tumor-Immunität etablieren kann. Tumorkontrolle durch ein IL-12 TH1-polarisiertes Immunkompartiment wurde als Monotherapie bereits beim RMS gezeigt. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht ob die Kombination aus IL-12 und lokaler Bestrahlung als Kombinationstherapie des disseminierten RMS wirksam ist. IL-12 wurde um die Halbwertszeit zu erhöhen und die Toxizität zu eliminieren als Fusionsprotein gegeben, das aus einem Antikörper besteht, der Histon erkennt und an die funktionellen Domänen des IL-12 fusioniert wurde. So bindet dieses Konstrukt über den Antikörper an die nekrotischen Areale des Tumors, wo nukleäre DNA freigesetzt wird. In NSG Mäuse, die über CD34+ Stammzellen ein humanes Immunsystem erhalten hatten, wurden ipsilateral und contralateral humane RMS Zellen (A204) appliziert. Nach in vivo Behandlung mit lokaler Bestrahlung (unilateral) und/oder systemischer Gabe von tumorgerichtetem IL-12 wurden die Tumore präpariert und das intratumoral induzierte Immunkompartment molekular untersucht. Die Analysedaten zeigen zweifelsfrei, dass 1. nur die Kombination aus systemischer NHS-IL12-Gabe und lokaler Radiotherapie eines intratumoralen Immunkompartiments mit massiver αβ T-Zellinfiltration und breitem TCR-Repertoire induzieren kann, das systemische Klone aufweist sowie eine starke Infiltration durch NK-Zellen und γδ T-Zellen aufzeigt. 2. die kontralateral nichtbestrahlten Tumore, interessanterweise sogar etwas mehr als die bestrahlten Tumore, Infiltration von Immunzellen des T-Zellkompartiments und NK Zellen zeigten. 3. Tumorkontrolle durch Induktion von terminalem Wachstumsarrest (Seneszenz) und Enddifferenzierung der malignen Rhabdomyozyten in quergestreifte Muskelzellen nur durch die neue immuntherapeutische Kombinationstherapie von NHS-IL12 und lokaler Radiotherapie erzielt wurde, nicht aber durch eine der beiden Therapieverfahren als Monotherapie. 4. Wir konnten schließlich zeigen, dass Tumorregression und ein verbessertes Gesamtüberleben mit vermehrter T-Zell-Infiltration sowie myogener Enddifferenzierung korrelieren. Damit qualifiziert sich die Kombination aus lokaler Radiotherapie mit systemischer NHS-IL12-Gabe als ein herausragend effizienter Therapieansatz, der über ein TH1 polarisiertes Immunsystem vollständige Tumorkontrolle erzielt.