Modulation der antitumoralen Wirkung der Antikörper catumaxomab und ertumaxomab durch Glukokortikoide in multizellulären Tumorsphäroiden der Zelllinien Fadu und Fadu-E593
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Monoklonale Antikörper werden bereits seit einiger Zeit erfolgreich in der Krebstherapie eingesetzt. Durch ihre Spezifität für bestimmte Antigene, welche in der Regel TAA (tumor assoziierte Antigene) sind, können sie mit den klassischen Therapien kombiniert werden, wirken dabei synergistisch durch Rezeptorblockaden und Immunstimulation. Zwei vor allem immunstimulatorisch wirkende Antikörper sind catumaxomab (anti-EpCAM x anti-CD3) und ertumaxomab (anti-Her2/neu x anti-CD3). Diese werden als bispezifische, trifunktionale Antikörper bezeichnet, da sie im Gegensatz zu klassischen Antikörpern zwei unterschiedliche Antigenbindungsstellen besitzen. Dadurch können zusätzlich zum Antigen und dem FcγRI/IIa/III Rezeptor, welcher auf akzessorischen Immunzellen zu finden ist, CD3-positive Zellen gebunden werden. In der Folge kann ein postulierter, theoretischer Trizellkomplex aus allen 3 Zelltypen entstehen, wodurch die Immunantwort durch Interaktion zwischen T-Zellen und akzessorischen Zellen entscheidend verstärkt wird.
Dies führt allerdings auch zu den typischen Nebenwirkungen, welche durch die massive Zytokinausschüttung bedingt sind (Cytokine release syndrome, Cytokine storm). Die Therapie erfolgt vor allem mit Glukokortikoiden, welche bereits seit langer Zeit als potente Immunsuppressiva eingesetzt werden.
Mit Hilfe eines dreidimensionalen Zellkultur-Testsystems, den multizellulären Tumorsphäroiden (MCTS), sollten die kombinierten Wirkungen von Antikörpern, PBMC (peripheral blood mononuclear cell) und Glukokortikoiden auf Tumorzellen untersucht werden, um die Wirkungen auf zellulärer Ebene besser zu verstehen und um für spätere Versuche einen Anhaltspunkt über die optimale Glukokortikoiddosis zu erhalten.
In den Untersuchungen wurden zwei Zelllinien verwendet. Die FaDu-Zelllinie stammt aus einem Plattenepithelkarzinom, ist stark positiv für EpCAM und schwach positiv für HER2/neu. Als zweite Zelllinie wurde FaDu E593 eingesetzt, welche stabil mit HER2/neu transfiziert wurde und somit stark positiv für beide Antigene ist.
Als Endpunkte zur Bestimmung der Therapieeffizienz dienten die Volumen-progression der Sphäroide, sowie die Zellvitalität und -klonogenität. Mit Hilfe von immunhistochemischen Färbungen wurde qualitativ die Proliferation, die Invasion von Leukozyten in die Sphäroide und die Ausprägung des Zielantigens bestimmt. Nebenwirkungen und Aktivität der Abwehrzellen wurden durch Zytokinbestimmung aus Medienüberständen beurteilt.
Unter der Antikörpertherapie zeigte sich eine zeit- und dosisabhängige Volumenreduktion der Sphäroide, die Ausprägung des Zielantigens spielte hier ebenfalls eine Rolle. Bei höheren HER2/neu Leveln führte die halbe Dosis zur gleichen Wirkung. Proliferation und Zellvitalität nahmen durch die Antikörpertherapie gleichermaßen ab, die Invasion von PBMC in die Sphäroide nahm deutlich zu.
Durch Zugabe von Dexamethason wird die Wirkung von catumaxomab teilweise aufgehoben, vor allem die Ausschüttung inflammatorischer Zytokine wird dosisabhängig reduziert, was die Vermutung nahelegt, dass Nebenwirkungen beim Einsatz in situ ebenfalls reduziert würden.
Die Zugabe von Dexamethason alleine hat bereits einen hemmenden Einfluss auf die Volumenzunahme der Sphäroide sowie auf die Zellvitalität und -klonogenität. Gleiches gilt für Prednisolon. Die Wirkung nimmt allerdings bei steigenden HER2/neu Expressionslevel ab. In einem Versuch mit Monolayerzellen der gleichen Linie unter Therapie mit Prednisolon konnte keine Wachstumshemmung beobachtet werden.
Die Wirkung von ertumaxomab wird durch die Zugabe von Prednisolon ab einer bestimmten Dosis vermindert, bei kleineren Dosen kann man besser von einer zeitlichen Verzögerung sprechen. Leukozyteninfiltration und Volumenabnahme der Sphäroide sind ebenfalls reduziert bzw. verzögert.
Bei der Therapie von zytokinassoziierten Nebenwirkungen sollte also sowohl die Wahl des Glukokortikoids, wie auch die Dosis berücksichtigt werden um einerseits die Therapie durch Reduzierung der Nebenwirkungen verträglicher zu machen, andererseits aber auch die Wirkung der antitumoralen Therapie nicht zu stark abzuschwächen.