Checkpoint-Inhibition erhöht Zellkontakte zwischen CD4⁺-T-Zellen und Hodgkin-Reed-Sternberg-Zellen beim klassischen Hodgkin-Lymphom

Nivolumab ist ein monoklonaler PD-1-Antikörper, der als Immuncheckpointinhibitor bei zahlreichen malignen Tumorerkrankungen, wie dem klassischen Hodgkin Lymphom (cHL), erfolgreich eingesetzt wird. Entscheidende aber noch wenig erforschte Faktoren für das Therapieansprechen sind die Motilität und die Zellinteraktion der T-Zellen, welche durch die Bindung an den PD-1-Rezeptor beeinflusst werden. Daher war das Ziel dieser Arbeit, den Einfluss von Nivolumab auf die Zellmotilität und die Zellkontakte, insbesondere von CD4⁺-und CD8⁺-T-Zellen, aber auch von CD20⁺- sowie Hodgkin-Reed-Sternberg (HRS)-Zellen beim klassischen Hodgkin Lymphom und bei hyperplastischem lymphatischem Rachenmandelgewebe in-vitro und in-vivo zu erörtern. Bei beiden Versuchsmodellen wurden Analysen vor und nach der Inkubation mit Nivolumab, beim hyperplastischen lymphatischen Gewebe und beim In-vitro-Modell auch zusätzlich vor und nach der Inkubation mit einem IgG4-kappaIsotyp-Antikörper durchgeführt. Für das In-vitro-Modell wurden die Zellgeschwindigkeit und -kontakte der T- und HRS-Zellen mit unterschiedlicher MHC-Expression in mikrofluidischen Mikrokanälen untersucht. Um den Einfluss von Nivolumab auf die Expression anderer Immuncheckpoints darzustellen, wurden neben PD-1 auch LAG-3, TIM-3 und TIGIT durchflusszytometrisch auf den aktivierten T-Zellen bestimmt. Für das In-vivo-Modell wurden menschliche Gewebeschnitte aus verschiedenen cHL-Subtypen und aus hyperplastischem lymphatischem Gewebe (adenoide Vegetationen) per 4D Life Cell Imaging (Lebendzellmikroskopie) untersucht. Die Motilitätsparameter und die Zellkontakte wurden mit der Zellanalyse-Software „Imaris“ ermittelt. In den Mikrokanälen änderte sich die Zellgeschwindigkeit aller untersuchten Zelltypen nach der Inkubation mit Nivolumab oder dem IgG4-kappa-IsotypAntikörper nicht. Es zeigte sich, dass aktivierte T-Zellen schneller sind als ruhende. Ferner gingen ruhende CD4⁺-T-Zellen und aktivierte CD8⁺-T-Zellen längere Kontakte mit MHC-II-negativen HRS-Zellen ein. Zudem war nach der Nivolumab-Inkubation keine PD-1-Expression mehr auf aktivierten CD4⁺-T-ZellKokulturen nachzuweisen. Die Expression der Checkpoint-Moleküle LAG-3, TIM3 und TIGIT blieb unverändert. Beim Life Cell Imaging des hyperplastischen lymphatischen Gewebes zeigte Nivolumab keine signifikanten Effekte auf die Zellmotilität und die Zellkontakte. Auch bei den cHL-Gewebeproben blieben die Zellmotilitätsparameter nach drei- und fünfstündiger Nivolumab-Inkubation unverändert, jedoch gingen sowohl CD4⁺-T-Zellen als auch CD8⁺-T-Zellen nach fünfstündiger Inkubation signifikant längere Kontakte mit HRS-Zellen ein. Die Kontaktdauer war bei CD4⁺-T-Zellen länger mit MHC-II-negativen HRS-Zellen und bei CD8⁺-T-Zellen mit MHC-I-negativen. Zusammenfassend wirkt sich Nivolumab weder in hyperplastischem lymphatischem Gewebe noch beim klassischen Hodgkin Lymphom signifikant auf die Zellmotilität der T-, B- und HRS-Zellen aus. Im Einklang mit früheren Studien wurde mit dieser Studie die besondere Bedeutung der CD4⁺-T-Zellen für die Zelltoxizität bzw. für die Nivolumab-Therapie ersichtlich, denn CD4⁺-TZellen hatten sowohl in den Mikrokanälen als auch beim 4D Life Cell Imaging längere Kontaktzeiten mit HRS-Zellen. Zudem hatten CD4⁺-T-Zellen nach Nivolumab in vivo eine höhere Anzahl an Zellkontakten zu HRS-Zellen (nicht signifikant). Im Gegensatz zu anderen Studien, bei denen die MHC-I-Expression oder die MHC-II-Expression für das Therapieansprechen entscheidend waren, konnte in dieser Studie kein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Wirkung von Nivolumab und der MHC-Expression festgestellt werden. Ferner änderte sich die Expression von LAG-3, TIM-3 oder TIGIT auf den CD4⁺-T-Zellen in vitro nach der Inkubation mit Nivolumab nicht. Die Koinhibition anderer Immuncheckpoints könnte daher eine zusätzliche Option für ein besseres Therapieansprechen sein. Die Heterogenität der Ergebnisse nach der Nivolumab-Inkubation kann auf technische Aspekte, aber auch auf patientenindividuelle Faktoren wie der Tumormutationslast, der Mikrosatelliteninstabilität und der Expression von Tumorneoantigenen, Chemokinen und Rezeptoren zurückgeführt werden. In dieser Arbeit wurde, wie in den meisten Studien, nur die Wirkung auf T-, B- und HRS-Zellen untersucht, doch PD-1 und PD-L1 werden auch von anderen Zelltypen exprimiert und könnten folglich auch durch Nivolumab beeinflusst werden. Somit bleiben einige Aspekte bezüglich der Wirkung von Nivolumab auf die Immunzellen noch unklar und sollten in weiteren Studien untersucht werden.