Immunhistochemische Charakterisierung Tumor-infiltrierender Zellen in neu diagnostizierten und progredienten Glioblastome – Matched-pairs Analyse

Abstract

Glioblastome (GBMs) sind aggressive Tumoren mit schlechter Prognose. Trotz maximaler initialer Resektion und multimodaler Therapie zeigen etwa 70 % der GBM-Patienten innerhalb eines Jahres nach der Diagnose eine Progression; weniger als 5 % der Patienten überleben die Diagnose länger als 5 Jahre. Ak-tuell zielen Bestrebungen bei der Entwicklung von Therapien darauf ab, Wechselwirkungen von Immunzellen und Tumorzellen zu identifizieren, die das Tumorwachstum hemmen. Trotz zahlreicher Studien zu den Merkmalen Tumor-infiltrierender Immunzellen bei neu diagnostizierten GBMs fehlen ent-sprechende Daten für progrediente GBMs und Analysen mit Matched-pairs Proben (Tumor bei Erstdiagnose / progredienter Tumor) derselben Patienten. In der vorliegenden retrospektiven Studie wurden 33 Matched-pairs Gewebe-proben von im Zeitraum von 2008–2017 am Universitätsklinikum Tübingen behandelten GBM-Patienten (Stupp-Therapie, Radiotherapie) immunhisto-chemisch analysiert. Dabei wurde die Expression von Markern für Tumor-infiltrierende Lymphozyten (TILs; Marker: Cluster of Differentiation (CD)3, CD4, CD8) und Tumor-assoziierte Makrophagen (TAMs; Marker: CD163, Makropha-gen-Scavenger-Rezeptor 1 (MSR1)) sowie die Expression von Immuncheck-point-(IC)-Inhibitoren (Programmed cell death protein 1 (PD-1), Cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4 (CTLA-4), Programmed cell death protein lig-and 1 (PD-L1)) und deren Einfluss auf das progressionsfreie Überleben (PFS) untersucht. Bei den TILs dominierten zu beiden Zeitpunkten (Erstdiagnose / Progression) CD4+-T-Zellen in den Tumorproben. Bei einem Drittel der Tumorproben mach-ten bei der Erstdiagnose CD163- bzw. MSR1-exprimierende TAMs > 50 % der Zellen aus. Der Anteil der CD163+- bzw. MSR1+-TAMs nahm in Proben pro-gredienter Tumoren bei 40 % bzw. 27,3 % der Matched-pairs zu. MSR1+-TAMs erwiesen sich als Stupp-resistenter als CD163+-TAMs. In über der Hälfte der Fälle blieb der Anteil der MSR1+-TAMs nach der Stupp-Therapie unverändert (54,5 %), bei den CD163+-TAMs waren es 20 %. Die Proben zeigten zum Zeit-punkt der Erstdiagnose in 73,1 % bzw. 88,5 % der Fälle keine PD-1 bzw. CTLA-4-Expression. In Proben progredienter Tumoren gab es keine klare Tendenz. Die PD-L1-Analyse ergab in 80 % der Fälle eine mäßige bis starke Expression bei der Erstdiagnose und häufig eine Zunahme PD-L1-Expression in den Pro-ben progredienter Tumoren. Laut Spearman-Korrelationsanalyse war die PD-1/PD-L1-Achse mit histologi-schen TAM-Markern (MSR1/CD163) assoziiert und die PD-1-Expression mit der CD8-Expression. Beide Korrelationen weisen auf eine immunsuppressive Tumormikroumgebung hin. Die Korrelation zwischen der CD4- und CD163-Expression spiegelt eine Koexistenz von tumorunterstützenden TAMs vom M2-Phänotyp und CD4+-regulatorischen-T-Zellen wider. Eine Zunahme der Lymphozyten- (CD3-, CD4- und CD8) und CD163+-TAM-Infiltration und eine Abnahme der PD-1/PD-L1-Expression und MSR1+-TAM-Infiltration im Krankheitsverlauf war mit einem verlängerten PFS assoziiert. Für die Entwicklung immuntherapeutischer Strategien im Rahmen personali-sierter GBM-Behandlungen sind Kenntnisse der individuellen Charakteristika des GBMs und der GBM-Mikroumgebung unverzichtbar. Die vorliegende Ana-lyse im Matched-pair Design verdeutlicht die Variabilität der Tumoren und ihrer Mikroumgebung bezüglich TILs, TAMs und der IC-Markerexpression sowie die Häufigkeit von Veränderungen dieser Parameter bei einer Progression. Für die Therapieplanung bei progredientem GBM ist daher ein im Rahmen der pri-mären Resektion ermittelter Status nur bedingt geeignet, vielmehr sind zur Si-cherstellung der Wirksamkeit des therapeutischen Vorgehens aktuelle Gewe-beanalysen unverzichtbar.