Programmed death ligand 1 (PD-L1) cell-intrinsic signaling in pancreatic cancer – Influence on tumor metabolism, microenvironment and disease progression
Immunology
Final Report Abstract
Projekt 1: Zur Untersuchung des Einflusses von PD-L1 auf Tumorwachstum und Tumorzellmetabolismus wurden diverse PD-L1 Knockout/Knockdown Zelllinien mit Hilfe des PX459 basierten CRISPR/Cas9 Systems generiert. Passend zur generellen Hypothese eines besseren Anspringens einer Immuntherapie/ Immunantwort bei Neo-Antigen-reichen Tumoren zeigte sich eine deutliche Verminderung des Tumorwachstums nach orthotoper Implantation (KPC Modell). In Neo-Antigen-armen Vergleichsmodellen beeinflusst ein PD-L1 Knockdown das Tumorwachstum hingegen nicht (C4, C5). Die hier hergestellten Zelllinien repräsentieren somit wichtige, die klinische Situation beim menschlichen Patienten nachbildende, Werkzeuge für eine weitere Erforschung dieses einer Immuntherapie häufig unzugänglichen Tumors. In ausführlichen metabolischen Experimenten, inklusive Metabolom-Untersuchung mittels Massenspektrometrie, wurde kein ausgeprägter Effekt eines PD-L1 Knockdowns – und ebenso kein Effekt einer Überexpression bzw Expression ohne cytoplasmatischen Anteil des Moleküls – nachgewiesen. Somit scheint PD-L1 auf den Tumorzellstoffwechsel in den hier untersuchten Modellen keine durchgreifenden Effekte zu haben. Projekt 2: Pharmakologische CDK4/6 Inhibition isolierter CD 8 T Zellen führte zu keinen Änderungen im cytotoxischen Profil der Zellen. Jedoch konnte gezeigt werden, dass es zu einer verstärkten immunologischen Gedächtnisbildung kommt: Ex vivo behandelte und anschließend transferierte CD 8 Zellen persistieren über einen langen Zeitraum und bieten Schutz vor Tumorbildung nach Tumorzellimplantation. Dieser Phänotyp scheint von der Zellzyklus- Hemmung als solcher unabhängig zu sein, da andere Zellzyklusinhibitoren keinen analogen Schutz bieten. Auf molekularer Ebene ist eine deutliche Verschiebung der Genexpression zugunsten eines Gedächtnis-Phänotyps, sowohl in untersuchten murinen als auch humanen CD 8 Zellen gut vereinbar mit den Daten der durchgeführten Tumorexperimente. Abschließend konnte auch in von Patienten vor und unter Therapie mit CDK4/6 Inhibitoren gewonnenen CD 8 T Zellen Veränderungen zugunsten einer verstärkten Gedächtnisbildung demonstriert werden. Somit geben die durchgeführten Experimente neue Einblicke in die Wirkweise dieser neuen Klasse von Antitumor Medikamenten und bilden möglicherweise die Grundlage für klinische Studien zur Kombination von CDK4/6 Inhibitoren mit immunmodulatorischen Therapien.
Publications
- Unmasking Pancreatic Cancer: Epitope Spreading After Single Antigen Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy in a Human Phase I Trial. Gastroenterology. June 2018
Heckler M, Dougan SK
(See online at https://doi.org/10.1053/j.gastro.2018.06.023)
