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Wussten Sie, wie die Krebsimmunüberwachung im Jahr 1957 unser Verständnis von Krebs veränderte?
Die Geschichte der Krebsforschung ist voller Entdeckungen und Durchbrüche, und vor diesem Hintergrund ist die Rolle des Immunsystems nach und nach in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit der Wissenschaftler gerückt. Im Jahr 1957 schlugen die Wissenschaftler Burnet und Thomas die Theorie der Krebsimmunüberwachung vor. Dieses Konzept veränderte nicht nur die Art und Weise, wie wir die Entstehung von Krebs verstehen, sondern legte auch den Grundstein für die spätere Krebsimmuntherapie.
Die Immunüberwachung bei Krebs ist ein wichtiger biologischer Prozess, der den Wirtsschutz fördert, indem er die Entwicklung entstehender Tumorzellen hemmt.
Lymphozyten können dieser Theorie zufolge als „Wächter“ angesehen werden, die für die Identifizierung und Zerstörung immer wieder neu entstehender Krebszellen verantwortlich sind. Diese Perspektive hat eine eingehende Diskussion darüber ausgelöst, wie das Immunsystem die Tumorentstehung unterdrückt, und unterstreicht die Bedeutung einer kontinuierlichen Immunüberwachung für die Krebsprävention und -behandlung.
Entdeckung von Tumorantigenen
Tumorzellen können Tumorantigene exprimieren, die vom Immunsystem erkannt werden und eine Immunantwort auslösen können. Tumorantigene können in tumorspezifische Antigene (TSA) und tumorassoziierte Antigene (TAA) unterteilt werden. Ersteres ist ein Antigen, das nur in Tumorzellen vorkommt, während letzteres auch in gesunden Zellen vorhanden ist, das Expressionsniveau in Tumorzellen jedoch unterschiedlich ist.
Tumorspezifische Antigene wie die Proteine E6 und E7 stammen vom humanen Papillomavirus und sind spezifisch für bestimmte Krebsarten wie Gebärmutterhalskrebs.
Zum Beispiel ist AFP (Alpha-Fetoprotein) ein tumorassoziiertes Antigen, das bei hepatozellulärem Karzinom produziert wird, und CEA (karzinoembryonales Antigen) kommt bei Eierstock- und Dickdarmkrebs vor. Die Untersuchung dieser Antigene bildet die Grundlage der Immuntherapie und ermöglicht uns die Entwicklung von Behandlungen, die auf bestimmte Antigene abzielen.
Der Prozess des Immuneditierens
Im Zusammenspiel zwischen Immunsystem und Tumorzellen ist Immunediting ein Schlüsselphänomen. Dieser Prozess ist in drei Phasen unterteilt: Eliminierung, Gleichgewicht und Flucht.
Diese drei Phasen werden oft als die „drei E's“ des Immuneditierens bezeichnet
In der Eliminierungsphase erkennt und eliminiert das Immunsystem effektiv Tumorzellen und hemmt so das Tumorwachstum. Im Laufe der Zeit können einige Tumorzellen neue Mutationen erwerben, die es ihnen ermöglichen, dem Immunsystem zu entkommen und in eine Gleichgewichtsphase einzutreten.
Wenn ein Tumor in der Gleichgewichtsphase ruhig bleibt, aber vom Immunsystem immer noch nicht vollständig beseitigt werden kann, treten einige Tumorzellen möglicherweise in die Fluchtphase ein und erlangen einen Vorteil gegenüber dem Immunsystem, was zur Wiederaufnahme des Tumorwachstums führt.
Der Mechanismus, durch den Tumore dem Immunsystem entgehen
Zytotoxische CD8+-T-Zellen sind ein wichtiger Bestandteil der Antitumorimmunität. Es gibt viele Möglichkeiten für Tumorzellen, ihre Erkennungswahrscheinlichkeit zu verringern, beispielsweise durch die Verringerung der MHC-I-Expression.
Wenn Tumorzellen die MHC I-Expression verlieren, löst dies eine natürliche Killerzellreaktion aus.
Darüber hinaus können Tumorzellen auch die Aktivität von T-Lymphozyten hemmen, indem sie Immun-Checkpoint-Moleküle wie PD-L1 oder FasL exprimieren, wodurch deren Angriff verhindert und eine immunsuppressive Umgebung geschaffen wird, die das Tumorwachstum begünstigt.
Der Einfluss der Tumormikroumgebung
Die Mikroumgebung des Tumors enthält verschiedene Immunzellen und die von ihnen abgesonderten Zytokine, die zusammenarbeiten, um eine Umgebung zu bilden, die das Tumorwachstum fördert. Beispielsweise sezernieren Tumorzellen und exogene Zellen wie kritische Monozyten TGF-β, das CD4+-T-Zellen weiter in regulatorische T-Zellen (Treg) umwandelt. Diese Umwandlung kann bei Tumoren zu einer Immunsuppression führen.
Tumorassoziierte Makrophagen weisen hauptsächlich einen alternativ aktivierten M2-Phänotyp auf und spielen eine wichtige Rolle bei der Förderung des Tumorwachstums und der Angiogenese.
Das Verständnis der Wechselwirkungen dieser Mikroumgebungen ist für die Entwicklung wirksamer Behandlungen von entscheidender Bedeutung.
Erforschung immunmodulatorischer Methoden
Angesichts der Tatsache, dass Tumorzellen das Immunsystem umgehen, erforschen Wissenschaftler verschiedene Methoden zur Immunregulation. Monoklonale Antikörper wie Anti-CTLA4 und Anti-PD-1 stehen im Mittelpunkt der aktuellen Forschung. Diese Moleküle verstärken Immunreaktionen, indem sie hemmende Signale wie Ipilimumab und Nivolumab hemmen.
Die gentechnisch veränderte CAR-T-Zelltechnologie wird nach und nach in die klinische Anwendung gedrängt und gibt der Tumorimmuntherapie neue Hoffnung.
Die Entwicklung von Krebsimpfstoffen ist auch eine wirksame Möglichkeit, Tumorantigene zur Aktivierung des Immunsystems zu nutzen.
Der Zusammenhang zwischen Chemotherapie und Immunität
Neueste Studien haben gezeigt, dass eine Chemotherapie durch programmierten Zelltod Immunreaktionen auf chemotherapieresistente Tumorzellen fördern kann. Frühere Forschungen haben gezeigt, dass der nekrotische Zelltod eine Immunantwort auslösen kann, während Apoptose selten eine solche Reaktion auslösen kann.
Untersuchungen zeigen, dass einige Antitumormittel eine günstige Immunumgebung schaffen und die Aktivierung von T-Zellen initiieren können, wenn sie Krebszellen abtöten.
Angesichts stark immunsupprimierter fortgeschrittener Krebspatienten stellt die wirksame Aktivierung ihrer T-Zellen jedoch immer noch eine große Herausforderung dar, die eingehenderer Erforschung bedarf.
Der Vorschlag zur Krebsimmunüberwachung bringt nicht nur ein neues Verständnis der Funktion des Immunsystems mit sich, sondern eröffnet auch beispiellose Möglichkeiten für die Krebsbehandlung. Wird es mit dem Fortschritt der Medizin in Zukunft weitere Durchbrüche zur Bekämpfung dieser tödlichen Krankheit geben?
