Immunologische Wirkungen von BRAF- und MEK-Inhibitoren und deren Kombination auf humane PMBC, Dendritische Zellen und Melanomzellen

Abstract

Das maligne Melanom ist eine aggressive Hautkrebserkrankung mit bis vor Kurzem begrenzten Behandlungsoptionen. Etwa 40–50 % der kutanen Melanome weisen eine v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B (BRAF)-V600E-Mutation auf, die zu einer konstitutiven Aktivierung des extrazellulär signalregulierten Kinasewegs (ERK) führt und die Regulation des Zellwachstums und der Zellteilung entscheidend beeinflusst Fortschritte in der molekularen Onkologie führten zur Entwicklung von BRAF-Inhibitoren (BRAFi), die sich gezielt gegen diese Mutation richten. Die BRAFi-Therapie weist jedoch diverse Nebenwirkungen auf und führt in vielen Fällen zur Resistenzbildung. Kombinationen mit Mitogen-aktivierten Proteinkinase-Kinase-(MEK)-Inhibitoren (MEKi) tragen zur Überwindung dieser Resistenzen bei und verbessern das Überleben der Betroffenen. Neben einer antitumoralen Wirkung zeigen BRAFi/MEKi auch immunmodulatorische Effekte wie die Modulation des Tumormikromilieus, die Veränderung des Immunphänotyps, die Modifikation der T-Zell-Aktivierung und der Antigenpräsentation sowie unerwünschte Nebenwirkungen wie Phototoxizität oder Pyrexie. Die vorliegende Arbeit analysiert diese immunologischen Effekte in vitro an humanen Immunzellen (periphere mononukleäre Blutzellen, PBMC; monocyte-derived dendritic cells, MO-DC) und Melanomzellen anhand der Produktion proinflammatorischer Zytokine (Interleukin-(IL)1β, IL-6 und IL-8). BRAFi (insbesondere Dabrafenib (DAB)) induzierten bei den PBMC einiger Spender eine erhöhte IL-1β- und IL-6-Produktion, die durch eine gleichzeitige MEKi-Behandlung möglicherweise aufgrund der paradoxen ERK-Aktivierung aufgehoben wurde. Eine erhöhte IL-1β-Produktion unter Basalbedingungen prädisponierte in einigen Fällen für die BRAFi-induzierte Expressionssteigerung. Dieser Befund lässt darauf schließen, dass BRAFi allein IL-1β nicht induzieren, sondern als Koaktivatoren wirken. BRAFi (DAB > Encorafenib (ENC)) induzierten IL-8 vorwiegend bei IL-1β-respondierenden Spendern. Es konnte keine Verbindung zwischen dem Alter, dem Geschlecht oder der Blutgruppe der PBMC-Spender und der Reaktion der PBMCs auf BRAFi und MEKi nachgewiesen werden. Zudem fehlte eine Korrelation zwischen dem Verhalten der PBMC und MO-DC desselben Spenders hinsichtlich der Zytokinproduktion unter BRAFi/MEKi-Inkubation. In MO-DC war keine spezifische Expressionssteigerung der drei Zytokine unter BRAFi/MEKi nachweisbar. Kokulturen aus PBMC und Melanom-Zellen (BRAF-WT/BRAF-V600E) zeigten veränderte Zytokin-Muster als Reaktion auf BRAFi/MEKi-Behandlung, die sich jedoch von denen der Monokulturen unterschieden. Abschließend lässt sich schlussfolgern, dass humane Immunzellen bezüglich der Zytokin-Expression eine große Heterogenität aufweisen, was die Interpretation der Befunde erschwert. Zur Validierung der nachgewiesenen Tendenzen sollten daher Studien mit Tumormausmodellen und größeren Spenderkollektiven durchgeführt werden.