Die Tumormikroumgebung – Relaisstation für Prognose und Therapieverhalten

Plattenepithelkarzinome des Kopfes und Halses (HNSCC) sind weltweit die sechsthäufigste Krebsart mit einer schlechten Prognose. Neben Tabak- und Alkoholmissbrauch ist die Infektion mit dem humanen Papillomavirus (HPV) ein unabhängiger Risikofaktor, insbesondere bei Plattenepithelkarzinomen des Oropharynx (OPSCC). Eine wichtige Determinante für das Ansprechen auf die Therapie und die Prognose ist die immunologische Tumormikroumgebung (TIME). Eine starke antitumorale Immunantwort ist ein wichtiger Mechanismus zur Abtötung von Tumorzellen. Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Tumorstoffwechsel. Ein Merkmal von Tumorzellen ist, dass sie trotz ausreichender Sauerstoffversorgung zur Energiegewinnung Glykolyse anstatt oxidativer Phosphorylierung (OXPHOS) nutzen.

Die vorgestellten Studien basieren auf mehreren verschiedenen klinisch und pathologisch gut charakterisierten HNSCC-Kohorten. Immunhistochemische Färbungen wurden an „tissue microarrays“ und „whole slides“ gegen p16, verschiedene Immunzellmarker und Metabolismusmarker durchgeführt. DNA und mRNA wurden extrahiert, um HPV nachzuweisen und immunbezogene sowie metabolische Gene mittels RT-PCR und Nanostring zu messen.

Eine Analyse der HPV-Prävalenz in verschiedenen HNSCC-Kohorten zeigte, dass sozioökonomische und regionale Faktoren die HPV-Häufigkeit stark beeinflussen. Eine Charakterisierung der immunologischen und metabolischen Unterschiede zwischen HPV-positiven und HPV-negativen OPSCC zeigte eine verstärkte antitumorale Immunantwort zusammen mit einem gesteigerten OXPHOS-Stoffwechsel bei HPV-positiven OPSCC. In einer nachfolgenden Studie wurde eine starke antitumorale TIME zusammen mit einem OXPHOS-Metabolismus mit einem verbesserten Kurzzeitüberleben in HNSCC nach Chemoradiotherapie nachgewiesen. Schließlich wurden TIME-Unterschiede zwischen HNSCC-Primärtumoren und Rezidivtumoren analysiert, um das schlechte therapeutische Ansprechen von Rezidiven zu verstehen. Dabei wurde eine allgemeine Abnahme der tumorinfiltrierenden Lymphozyten mit einem signifikanten Verlust an CD8-positiven T‑Zellen und B‑Lymphozyten sowie eine signifikante Abnahme der tertiären lymphoiden Strukturen in Rezidiven nach Chemotherapie festgestellt.

Diese Ergebnisse zeigen die klinischen und molekularen Unterschiede zwischen HPV-positiven und -negativem HNSCC bzw. OPSCC. Darüber hinaus verdeutlichen sie die Wechselwirkungen zwischen TIME und dem Tumorstoffwechsel im HNSCC im Allgemeinen und betonen deren Einfluss auf das Chemoradiotherapieansprechen. Zusätzlich spricht die Beeinträchtigung der antitumoralen Immunantwort im HNSCC-Rezidiv nach Chemoradiotherapie für eine erfolgreiche Tumorimmunevasion.