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Sich tumorähnlich vermehrende Immunzellen liefern Einblicke in die Regulierungsmechanismen des Immunsystems

Immunzellen, die Lymphknoten unkontrolliert wie Tumore anschwellen lassen: Dieses Phänomen ist von einer sehr seltenen Krankheit bekannt, erlaubt aber auch Einblicke ins gesunde Immunsystem und seine Regulierungsmechanismen. Das zeigten Freiburger Forscher*innen in einem von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Forschungsprojekt: Untersuchungen einer besonderen T-Zell-Population und ihres tumorähnlichen Stoffwechsels lieferten Einsichten in die Signalwege, die das menschliche Immunsystem in Balance halten, und zudem wichtige Ansatzpunkte für die Entwicklung einer Therapie für die seltene Erkrankung. Die Ergebnisse wurden am 10. November 2020 im Journal of Experimental Medicine veröffentlicht.

Lassen überalterte Immunzellen Lymphknoten anschwellen?

Bislang wurde den sogenannten doppelt negativen T-Zellen (DNT) in der Forschung nur wenig Beachtung geschenkt. Sie waren vor allem von Patient*innen mit autoimmun-lymphoproliferativem Syndrom (ALPS) bekannt. Bei dieser Erkrankung verhindert ein genetischer Fehler, dass T-Zellen ein sogenanntes Todessignal erhalten und absterben. „Es wurde vermutet, dass es sich bei DNT-Zellen um normale T-Zellen handelt, die gewisse Zell-Marker verloren haben. Sie schienen aufgrund des gestörten Signalwegs bei ALPS-Patient*innen den richtigen Zeitpunkt für ihren planmäßigen Zelltod zu verpassen und sich in den Lymphknoten anzusammeln, bis diese tumorartig anschwellen“, erläutert Dr. Anne Rensing-Ehl, Wissenschaftlerin am Centrum für Chronische Immundefizienz (CCI) des Universitätsklinikums Freiburg. Im Rahmen eines von der Wilhelm Sander-Stiftung geförderten Forschungsprojektes hat ein Team aus Wissenschaftler*innen des CCI um Rensing-Ehl nun entgegen bisheriger Vermutungen herausgefunden, dass diese besondere Gruppe von Immunzellen auch bei gesunden Menschen vorkommt und nur mithilfe von Regulierungsmechanismen von der unkontrollierten Vermehrung abgehalten werden kann.

Aufwändige Analysen weisen neuen Zelltyp nach

Mittels aufwändiger Analysen der Zelleigenschaften gelang es Rensing-Ehl gemeinsam mit ihren Kolleg*innen zu zeigen, dass es sich bei DNT-Zellen entgegen der bisherigen Annahme um eine eigene Form aktiver, stark wachsender Zellen handelt, die sich vermutlich nicht an üblichen Immunantworten gegen Infektionen beteiligen. In kleinen Mengen werden sie bereits in Neugeborenen gebildet. In gesunden Menschen bringt sie das sogenannte Todesmolekül FAS zum Absterben und hält sie so in Schach. Wird dieses Molekül fehlerhaft gebildet, kommt es zur ALPS-Erkrankung mit stark anschwellenden Lymphknoten. „Unsere neuen Kenntnisse der aktiven Signalwege und des tumorähnlichen Stoffwechsels der DNT-Zellen liefern wichtige Ansatzpunkte für die zielgerichtete Therapie von ALPS-Patienten“, sagt Rensing-Ehl. Jetzt wollen die Forscher*innen noch genauer untersuchen, warum der menschliche Körper diese sich übermäßig vermehrenden T-Zellen bildet, um sie dann aber rasch wieder in den Zelltod zu schicken. „Die scheinbar funktionslosen DNT-Zellen geben uns noch einige Rätsel auf, von denen wir uns weitere Einblicke in die Funktionsweise des Immunsystems erhoffen“, so Rensing-Ehl.
 

Wilhelm Sander-Stiftung: Partner innovativer Krebsforschung

Die Wilhelm Sander-Stiftung unterstützt dieses Forschungsprojekt mit rund 200.000 Euro. Stiftungszweck ist die Förderung der medizinischen Forschung, insbesondere von Projekten im Rahmen der Krebsbekämpfung. Seit Gründung der Stiftung wurden insgesamt rund 245 Millionen Euro für die Forschungsförderung in Deutschland und der Schweiz ausbezahlt. Damit ist die Wilhelm Sander-Stiftung eine der bedeutendsten privaten Forschungsstiftungen im deutschen Raum.

Bild: Eine ungewöhnliche Population stark proliferativer T-Zellen wird über das Zelltod induzierende Molekül FAS kontrolliert. Bei gesunden Individuen existieren diese T-Zellen in niedriger Frequenz, werden aber durch FAS in Schach gehalten. Bei ALPS-Patienten hingegen proliferieren sie aufgrund des FAS-Defekts in unkontrollierter Weise.
Bildquelle: Maccari ME et al., J Exp Med. 2020

Originaltitel der Studie: A distinct CD38+CD45RA+ population of CD4+, CD8+ and double-negative T cells is controlled by FAS
DOI: 10.1084/jem.20192191
Link zur Studie: https://doi.org/10.1084/jem.20192191

Kontakt:
Dr. Anne Rensing-Ehl
Centrum für Chronische Immundefizienz
Universitätsklinikum Freiburg
Telefon: 0761 270-71080
anne.rensing-ehl@uniklinik-freiburg.de