Mikromiljøet som med- og modspiller i B-celle-non-Hodgkin-lymfomer

Kræft kan ikke længere betragtes som isolerede celler på afveje, men skal ses som helhed i samspil med de celler, der udgør miljøet omkring kræftcellerne. I denne artikel vil vi redegøre for vores nuværende viden om mikromiljøets betydning for de hyppigste B-celle-non-Hodgkin-lymfomer (B-NHL), samt hvilken rolle de enkelte celletyper spiller, enten som med- eller modspillere, i kampen mod lymfekræft.

NON-HODGKIN-LYMFOMER

NHL er en heterogen gruppe af både B- og T-cellelymfomer og dækker over mere end 35 forskellige undertyper. Denne artikel omhandler B-cellelymfomerne, som udgør mere end 80% og findes i klinisk aggressive former, som diffust storcellede B-cellelymfom (DLBCL) og mere indolente typer, herunder follikulært lymfom (FL).

B-NHL behandles typisk med kemoterapi i kombination med rituximab, som er et antistof mod B-cellemarkøren CD20. Ved de aggressive lymfomer er dette ofte en kurativ behandling, men med fortsat relativ høj relapsrate. For de indolente tilstande har behandlingen ikke kurativt potentiale, hvorfor man sigter mod at holde patienten symptomfri og holde toksiciteten minimal. De prognostiske værktøjer bygger på kliniske parametre, som kun i begrænset omfang kan vejlede klinikeren i forhold til terapivalg. Der forskes derfor i at kortlægge genetiske og biologiske faktorer, som har indflydelse på patogenesen, samt deres prognostiske betydning. Det er et kompliceret og uafsluttet arbejde, men man ved nu, at miljøet omkring lymfomcellerne spiller afgørende roller for lymfomets overlevelse og vækst.

I modsætning hertil ved man også, at immunsystemet er i stand til at forhindre og bremse udviklingen af lymfomer, hvilket illustreres af den øgede forekomst af NHL blandt stærkt immunsupprimerede patienter [1].

MIKROMILJØETS SAMMENSÆTNING

Immunsystemet er normalt meget fint afbalanceret mellem immunitet og tolerans, således at organismen kan bekæmpe virus og bakterier, uden at det påfører skader på normalt væv. En række forskellige immunhæmmende celletyper indgår i dette komplicerede netværk af centrale og perifere toleransmekanismer, for eksempel de såkaldte regulerende T-celler (Tregs), visse former for dendritceller (DC) og såkaldte myeloidafledte hæmmeceller (MDSC) og tumorassocierede M2-polariserede makrofager (TAM_M2) (Figur 1). De immunhæmmende celler er under normale omstændigheder vigtige, men for kræftpatienter udgør de et netværk, som forhindrer et effektivt antitumorimmunrespons. For NHL har miljøet tilsyneladende forskellig betydning, og overordnet tegner der sig et mønster af, at de indolente lymfomer er mere afhængige af mikromiljøet end de aggressive NHL (Figur 2) [2].

I mikromiljøet indgår flere immunceller i lymfomagenesen, herunder dendritceller, stromaceller og follikulære T-hjælper (FTh)-celler (Figur 1A). DC aktiverer B-cellereceptoren via antigenpræsentation, hvilket er et vigtigt signal for lymfomcellernes vækst og overlevelse [3]. Interleukin (IL)4 og IL21 er Th2-cytokiner, som har naturlig stimulerende effekt på B-celler og derfor også er et nærende signal for de maligne B-celler. Th2-cytokinerne udskilles af de hyppigt forekommende FTh-celler, som også stimulerer lymfomcellerne med koaktiverende signaler ved direkte cellekontakt [4]. Stromaceller er essentielle celler i lymfeknudernes arkitektur, hvor de via kemokiner dirigerer, hvilke celler der skal tiltrækkes til mikromiljøet, og hvilke roller de skal varetage. Ved mantelcellelymfom (MCL) lader stromacellerne til at spille en direkte rolle for behandlingsresistensen [5].

Maligne mutationer indebærer ofte dannelse af fremmede antigener, som immunforsvaret kan genkende. Cytotoksiske T-lymfocytter (CTL) spiller en vigtig rolle i immunsystemets angreb på tumorceller, men i NHL er de ofte ineffektive med nedsat motilitet, cytokinfrigivelse og defekt synapsedannelse som resultat af hæmmende signaler i mikromiljøet [6]. CTL understøttes af Th-celler, natural killer (NK)-celler og tumorassocierede M1-makrofager (TAM_M1), som led i deres naturlige immunologiske funktion (Figur 1C) [7].

På grund af immunforsvarets antitumorrespons er det nødvendigt for lymfomcellernes overlevelse, at de er i stand til at undslippe immunforsvaret. Det foregår bl.a. ved, at lymfom- og stromaceller rekrutterer immunsupprimerende TAM_M2 og Tregs til mikromiljøet, hvilket hæmmer antitumoraktiviteten (Figur 1B) [8]. Modsat de immunaktive TAM_M1 er TAM_M2 associeret med immunsuppression og karnydannelse, hvilket også er påvist ved NHL [9]. Det er påvist, at stromaceller i mikromiljøet spiller en rolle i polariseringen af makrofager mod en M2-fænotype via cytokiner og kemokiner [8, 9]. Tregs er i stand til at hæmme den cytotoksiske effekt af CTL og NK-celler og er hyppigt til stede i NHL [10]. Ligesom for makrofagerne spiller stromaet og lymfomcellerne en rolle i ændring af proinflammatoriske Th-celler til antiinflammatoriske Tregs via cytokiner og kemokiner [11]. MDSC er en undertype af

cirkulerende monocytter, som er fundet at have både systemiske og lokalt immunsupprimerende egenskaber i NHL og er associeret med avanceret sygdomsstadie og aggressiv sygdomspræsentation [12].

MEKANISMER FOR IMMUNUNDDRAGELSE

De mekanismer, som cellerne anvender til immununddragelse, er ofte nogle, som under normale omstændigheder modererer omfanget af et immunrespons for at beskytte værten mod unødvendig vævsskade. Mekanismerne opreguleres derfor i mikromiljøet i naturlig forlængelse af et antitumorrespons og kan udtrykkes af både raske immunceller og lymfomceller. I et fransk studie fandt man, at op mod 30 af 54 udvalgte gener, der indgår i immununddragelsesmekanismer, var overudtrykt i NHL, herunder PD1, PD-L1 og PD-L2 [13]. Programmed death receptor 1 (PD1) er et immuncheckpoint, som findes på T-celler og hæmmer cellens immunaktivitet, når den bindes til liganderne PD-L1 eller PD-L2. I DLBCL er PD-L1 og PD-L2 udtrykt både på tumorcellerne og i mikromiljøet, men i FL er PD-L1 næsten udelukkende udtrykt af raske celler i mikromiljøet, særligt makrofager [13]. I studier er det påvist, at PD-L2 har højere receptoraffinitet end PD-L1 og oftere er udtrykt på de maligne celler i NHL, hvilket gør PD-L2 interessant for målrettet behandling i lymfomer [13, 14]. TIM3, LAG3 og CTLA4 er andre immuncheckpoints, som er overudtrykt på T-celler i NHL og karakteriserer en udtrættet T-cellepopulation, bl.a. pga. overstimulation fra cytokiner, herunder IL12 (Figur 3) [6, 13, 15].

T-cellernes aktivitet reguleres også af tilgangen til essentielle næringsstoffer bl.a. aminosyrerne arginin

og tryptofan. Tryptofan nedbrydes af enzymet indolamin-2,3-dioxygenase (IDO), hvilket resulterer i, at specielt cytotoksiske T-celler går i delingsstop (Figur 3). IDO udtrykkes normalt i forbindelse med inflammation og bidrager til kontrol af immunreaktioner. Via tumour growth factor-β spiller IDO en rolle i omdannelsen af Th-celler til Tregs og er overudtrykt i lymfomceller og DC’er i mikromiljøet [13, 16-18]. IDO spiller således både en rolle i rekruttering af immunsupprimerende celler og direkte hæmning af CTL’er. Arginin nedbry-des af arginase-1, som er en af nøglemekanismerne

for MDSC’ers immunsupprimerende effekt i NHL

[12].

MIKROMILJØETS PROGNOSTISKE BETYDNING

Både i FL og DLBCL har man ved genekspressionsprofilering (GEP) fundet prognostisk betydende signaturer, som stammer fra mikromiljøet [19, 20]. Man har siden forsket i de enkelte cellers prognostiske betydning, og selvom der er enkelte tendenser, er der generelt ikke konsensus om, hvilke udfald cellerne prædikterer. Forskelle i behandling af de forskellige kohorter lader til

at have særlig indflydelse på cellernes prognostiske betydning. Eksempelvis har makrofagers prognostiske

betydning ændret sig efter indførelsen af rituximab, men lader også til at influeres af hydroxydaunorubicin [21, 22]. En accepteret forklaring er, at makrofagerne bidrager med antistofafhængig cellemedieret cytotoksicitet ved Fc-receptorbinding til rituximab. Generelt lader makrofager og T-celler til have størst prognostisk indflydelse, hvilket fremgår af GEP-studiet [19]. I FL anses infiltrationsgraden af CD8-T-celler som positiv prognostisk markør, men for DLBCL er der i et flertal af studier påvist, at cellerne repræsenterer en ugunstig profil [23, 24]. Der er ikke konsensus om den prognostiske betydning af Tregs, men nuværende data tyder på, at de er en gunstig markør i FL og germinalcentertype DLBCL, men en ugunstig markør i aktiveret B-celletype DLBCL [25]. Generelt er der ikke nogen klar sammenhæng mellem cellernes formodede funktion i mikromiljøet og deres prognostiske betydning, men cellernes interaktion med de enkelte lægemidler ser ud til at være en vigtig faktor.

TERAPEUTISKE PERSPEKTIVER

Der er adskillige nye lægemidler på vej til behandling af NHL. Flere af disse lægemidler påvirker mikromiljøets samspil med tumoren. Lenalidomid er et immunmodulerende lægemiddel, som har været anvendt ved myelomatose i flere år. Det kan genetablere defekt synapsedannelse mellem CTL og lymfomcellerne og øge antallet og aktiveringen af NK-celler [26]. Lenalidomid er godkendt til patienter, der har MCL med behandlingsvigt eller tilbagefald, og det undersøges i fase 3-studier ved DLBCL, FL og marginalzonelymfom.

Grundet B-cellereceptorens vigtige rolle for lymfomcellernes trivsel er der udviklet adskillige lægemidler, som hæmmer enzymer i B-cellereceptorkaskaden

f.eks. milttyrosinkinase, Brutons tyrosinkinase og fosfoinositid 3-kinase [3]. De bedst undersøgte lægemidler til behandling af NHL er ibrutinib og idelalisib, hvor ibrutinib er godkendt som andenlinjebehandling af MCL og undersøges i fase 3-studier ved de øvrige NHL-undertyper.

Immuncheckpointinhibitorer er blandt de lægemidler, der har opnået mest opmærksomhed og anerkendelse inden for kræftbehandling, og stormer frem som førstelinjekræftbehandling ved flere kræftformer. Det er antistoffer, som blokerer de hæmmende signaler mellem mikromiljøet og de cytotoksiske T-celler, hvilket favoriserer T-cellernes naturlige antitumorrespons. PD-1-antistoffet nivolumab blev for nylig EMA-godkendt til behandling af Hodgkin-lymfom og er det bedst undersøgte checkpointantistof mod NHL. Ved brug som monoterapi er der i fase 1-forsøg fundet responsrater på hhv. 36% og 40% i DLBCL og FL, og adskillige fase 2-forsøg med PD1-antistoffer er siden blevet initieret til patienter med NHL [27].

Vi har på Center for Cancer Immunterapi påvist, at der hos patienter findes cytotoksiske T-celler, som kan genkende immuncheckpoints og slå både kræftceller

og immunhæmmende celler ihjel [28]. Vi har således identificeret særligt immunogene peptidsekvenser fra både IDO, PD-L1 og PD-L2 og udviklet kræftvacciner baseret på disse peptider [29]. Da immunhæmmende celler modvirker de ønskede virkninger af immunterapi, kan vaccination imod f.eks. IDO eller PD-L1 være et lovende supplement til nuværende og fremtidige terapiformer, herunder kimærisk antigenreceptor-T-celleterapi. IDO-vaccinen er testet ved lungecancer med lovende resultater, og PD-L1-vaccinen indgår i et nystartet fase 1-studie ved myelomatose (NCT03042793) [30]. På grund af mikromiljøets betydelige rolle ved lymfomer er vi ved at starte et fase 1-forsøg, hvor vi

vil vaccinere patienter med FL med de dele af PD-L1- og PD-L2-proteinet, som vi ved, at immunforsvarets T-celler kan reagere imod.

KONKLUSION

Forståelse af mikromiljøets rolle i lymfomagenesen har åbnet for nye muligheder for målrettet behandling. Cellerne i mikromiljøet kan påvirke effekten af en given behandling, som omvendt kan påvirke sammensætningen af mikromiljøet. Flere celler og mekanismer indgår i immunsuppression, som hæmmer immunforsvarets eget antitumorrespons, og bør adresseres i forbindelse med immunterapi. Der er lovende behandlingsmuligheder på vej, hvor mikromiljøet indgår, og en bedre forståelse af samspillet mellem behandling og mikromiljø er et skridt på vejen til at sammensætte den bedste behandling til den enkelte patient.

 

Korrespondance: Uffe Klausen. E-mail: uffe.klausen@regionh.dk

Antaget: 27. juni 2017

Publiceret på Ugeskriftet.dk: 25. september 2017

Interessekonflikter: ingen.