E61 Interaktion zwischen Tumor und Immunsystem

Thema

Das Immunsystem des Patienten und der Tumor stehen in einer dynamischen Räuber-Beute-Beziehung, ähnlich der von den Wissenschaftlern Alfred Lotka und Vito Volterra für Tierpopulationen in der Natur beschriebenen: Die Effektorzellen des Immunsystems – vor allem zytotoxische T-Lymphozyten und natürliche Killerzellen – fungieren als Räuber, die Tumorzellen als Beute. Die Effektorzellen des Immunsystems erkennen und zerstören die Tumorzellen und reduzieren so deren Anzahl.

Anders als Beutetiere, die ihre Abwehrmechanismen nicht verändern können, kann der Tumor jedoch Mechanismen entwickeln, die die Effektivität der Erkennung und Zerstörung durch die Effektorzellen des Immunsystems verringern. Das Ergebnis dieses Zusammenspiels zwischen der Fähigkeit des Immunsystems, den Tumor zu erkennen und zu zerstören, und der Fähigkeit des Tumors, dieser Überwachung zu entgehen, entscheidet darüber, ob der Tumor vollständig kontrolliert wird, in einem statischen Gleichgewicht mit dem Immunsystem verbleibt oder schließlich autonom und unkontrolliert wächst. Dieses Zusammenspiel zwischen Immunsystem und Tumor ist nicht statisch; Die Zusammensetzung des Tumors verändert sich im Laufe der Zeit, da der Druck des Immunsystems als Selektionskraft auf die Tumorzellen wirkt: Tumorzellen, die vom Immunsystem leichter erkannt werden, werden bevorzugt eliminiert, während weniger leicht erkennbare Tumorzellen überleben und sich vermehren. Mit der Zeit verändert diese Selektion die Zusammensetzung des Tumors und begünstigt Klone von Tumorzellen, die für das Immunsystem zunehmend schwerer erkennbar sind – ein Prozess, der als Tumor-Immunoediting bezeichnet wird.

Das Tumor-Immunoediting durchläuft drei aufeinanderfolgende Phasen. In der ersten Phase, der Eliminationsphase, erkennt und zerstört das Immunsystem die immunogensten Tumorzellen – also diejenigen, die am besten sichtbar und erkennbar sind. In der zweiten Phase, dem Gleichgewichtsstadium, erreichen Tumor und Immunsystem eine stabile Koexistenz. Das Immunsystem hält den Tumor weiterhin in Schach, ohne ihn vollständig zu eliminieren, während der Tumor zwar vorhanden bleibt, aber nicht mehr frei wachsen kann. In der dritten Phase, dem Escape-Stadium, haben die Tumorzellen, die den Druck der beiden vorherigen Phasen überstanden haben, die Fähigkeit verloren, vom Immunsystem erkannt zu werden. Der Tumor kann nun autonom und unkontrolliert wachsen.

Das Verständnis dieser dynamischen Beziehung zwischen Immunsystem und Tumor, insbesondere der jeweiligen Phase der Tumor-Immunmodulation eines Patienten, ermöglicht es uns vorherzusagen, ob der Tumor eingedämmt ist, sich in einem statischen Gleichgewicht befindet oder bereits der Kontrolle des Immunsystems entgangen ist. Es ist auch die physikalische Grundlage dafür, warum Behandlungen, die Effektorzellen des Immunsystems stärken, wie beispielsweise solche, die auf zytotoxische T-Lymphozyten wirken, dieses Räuber-Beute-Verhältnis zugunsten des Immunsystems verschieben können.

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