Entwicklung von in vitro und ex vivo Modellen für die Testung neuer Therapieoptionen im HNSCC

 

Einleitung Infiltration, Differenzierung und Funktion sind von entscheidender Bedeutung für eine effektive antitumorale Immunantwort. Das metabolische Tumormikromilieu prägt Funktion und Polarisierung infiltrierender Immunzellen entscheidend und stellt eine mögliche therapeutische Zielstruktur dar. Um Angriffspunkte zu identifizieren, sind valide in vitro und ex vivo Modelle, die das komplexe Zusammenspiel reflektieren, von großer Bedeutung.

Material/Methoden Für die Testung pharmakologischer Modulatoren bzw. metabolischer Bedingungen wurden Kokulturen aus HNSCC Sphäroiden mit allen Immunzellpopulationen aus peripherem Blut etabliert. Für die Übertragung in die Patientensituation wurde ein ex vivo Modell aus frisch gewonnenem Tumorgewebe in autologem Serum unter verschiedenen metabolischen Konditionen und klinisch anwendbarer metabolischer Modulatoren etabliert. Nach Aufarbeitung des Gewebes zur Einzelzellsuspension wurden Immuninfiltrat und -funktion analysiert.

Ergebnisse Wie in primären Tumoren beobachtet führte Glutaminrestriktion zur schlechteren T-Zellfunktion, dementsprechend erhöhte die Behandlung mit dem Glutaminaseinhibitor BPTES bei einem Teil der Patienten die IFNγ-Produktion und verminderte das tumorfördernde Zytokin IL-6. Dagegen wirkte sich die Behandlung mit dem Glutaminanalogon DON, welches im murinen System die T-Zell vermittelte Tumorimmunität positiv beeinflusste, negativ auf humane intratumorale T-Zellen aus.

Fazit Wir konnten ein ex vivo Tumorfragment- sowie ein in vitro Tumorsphäroid-Modell etablieren, in welchen die Auswirkungen einer metabolischen Manipulation auf Tumor- und Immunzellen getestet werden können. Das ex vivo Modell soll um die Zugabe autologer Immunzellen erweitert werden, um Effekte auf die Immuninfiltration zu analysieren.

Funding Information Wilhelm Sander-Stiftung; Else-Kröner-Fresenius-Stiftung

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Article published online:
19 April 2024

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