Neue Erkenntnisse über die Zellkommunikation bei der Immunantwort auf Krebs
Neben der klassischen Chemotherapie entwickeln Forschende innovative Behandlungsmethoden für Krebserkrankungen, die das Immunsystem der Patient*innen dabei unterstützen, den Krebs selbst zu bekämpfen. Diese sind für die Betroffenen schonender als herkömmliche Therapien. Unklar war bisher, wie genau die Kommunikation zwischen einzelnen Immunzellarten funktioniert, darunter die CD4⁺ T-Zellen, die durch Botenstoffe, die Aktivierung anderer Immunzellen steuern, und CD8⁺ T-Zellen, die Krebszellen abtöten können. Wir sprachen mit Prof. Dr. Birgit Sawitzki über die neue Forschungsarbeit, in der ihr Team entschlüsselt, wie diese Zellen bei der Reaktion auf das Lungenadenokarzinom zusammenarbeiten.
Welches Problem haben Sie versucht, mit diesem Forschungsprojekt zu lösen?
Es war bereits bekannt, dass CD4⁺ T-Zellen CD8⁺ T-Zellen unterstützen können. Dies geschieht vor allem über lösliche Faktoren wie Zytokine, d. h. Proteine, die das Wachstum und die Differenzierung von Zellen steuern - oder indirekt über antigenpräsentierende Zellen. Unklar war jedoch, ob diese Unterstützung auch durch direkte Zell-zu-Zell-Kommunikation über spezifische Ligand-Rezeptor-Interaktionen erfolgt, also durch Moleküle auf der Zelloberfläche. Genau diese direkte Form der Kommunikation wollten wir untersuchen.
Welche Bedeutung hat die Kommunikationsachse zwischen CD4+ und CD8+ T-Zellen bei der Immunantwort auf Lungentumore?
Unsere Ergebnisse zeigen, dass CD4⁺ und CD8⁺ T-Zellen über die AICL–KLRF1-Achse direkt miteinander interagieren. Das ist ein Signalweg, dessen Bedeutung bisher hauptsächlich für natürliche Killerzellen beschrieben wurde. Diese Interaktion trägt dazu bei, die Zytokinproduktion von CD8⁺ T-Zellen aufrechtzuerhalten – also ihre Fähigkeit, entzündliche Botenstoffe wie IFN-γ und TNF zu bilden. Dies ist insbesondere für den Teil der CD8⁺ T-Zellen relevant, die sich in einem frühen Erschöpfungsstadium befinden und noch Restfunktionen aufweisen. Die AICL–KLRF1-Achse stellt damit einen zusätzlichen Mechanismus dar, über den CD4⁺ T-Zellen die Immunantwort von CD8⁺ T-Zellen unterstützen können.
Gibt es Unterschiede in der Anwesenheit dieser T-Zellen zwischen tumorösen und gesunden Geweben und welche Folgen hat dies?
Ja, wir beobachten deutliche Unterschiede: Sowohl AICL⁺ CD4⁺ T-Zellen als auch KLRF1⁺ CD8⁺ T-Zellen sind vor allem im nicht-tumorösen Gewebe zu finden und im Tumor deutlich seltener. Diese räumliche Trennung geht mit einer reduzierten Zytokinproduktion einher. Das deutet darauf hin, dass wichtige unterstützende Signale zwischen T-Zellen im Tumormilieu verloren gehen und so zur funktionellen Schwächung der Immunantwort beitragen.
Was hat Sie überrascht und ggf. warum? Was war neu?
Überraschend war, dass eine bislang wenig untersuchte Ligand-Rezeptor-Interaktion zwischen T-Zellen tatsächlich funktionell relevant ist. Neu ist insbesondere, dass wir zeigen konnten, dass diese direkte Kommunikation zwischen CD4⁺ und CD8⁺ T-Zellen existiert, zur Aufrechterhaltung ihrer Funktion beiträgt und im Tumor beeinträchtigt ist.
Wie profitieren die Patient*innen von dieser Forschung?
Unsere Ergebnisse liefern neue Einblicke darin, warum T-Zellen im Tumor ihre Funktion verlieren. Langfristig könnte dieses Wissen dazu beitragen, Immuntherapien wirksamer zu machen. Darüber hinaus eröffnet es die Perspektive, diese Form der T-Zell-Kommunikation gezielt therapeutisch zu beeinflussen, um die Aktivität von tumorbekämpfenden T-Zellen zu stärken.