Open Access

Leon Aliya von Lojewski

• Das Neuroblastom (NB) stellt als Tumor des sympathischen Nervenstranges den häufigsten extrakraniellen soliden Tumor des Kindesalters dar. Ein Bedarf innovativer Therapien, welche eine effektive Anti-Tumorantwort induzieren, ergibt sich aus dessen heterogener Charakteristik, höchst aggressivem Wachstum und trotz Therapien hohen Rezidivraten der high-risk-Patient*innen. In den letzten Jahren konnten durch zunehmende Erkenntnisse im Bereich der Tumor- immunologie verschiedene immuntherapeutische Verfahren etabliert werden. So stellt die Anti-GD2-Therapie (ch14.18/CHO) einen zentralen klinischen Pfeiler der multimodalen Therapie des high-risk-NB dar. Hierbei werden Anti-GD2-AK verab- reicht, die das NB-spezifische Antigen GD2 erkennen, was zur gezielten Aktivierung des körpereigenen Immunsystems hauptsächlich durch NK-Zellen mit anschlie- ßender Tumorzelllyse führt. Herausforderungen ergeben sich aus der Überwindung der immuninhibitorischen Tumorumgebung sowie der Reduzierung natürlicher Regulationsmechanismen. Vorherige Arbeiten der Arbeitsgruppe haben eine Anti-GD2-Immuntherapie abhängige Induktion des Immuncheckpoints PD-1/PD-L1 sowie der regulatorischen myeloiden CD11b+-Zellen (MRC) gezeigt. Für die vorliegende Arbeit war nun die Rolle der CD11b+ MRC von besonderem Interesse. Hierfür wurden CD11b+ Zellen in einem syngenen NB-Mausmodell mittels Anti-CD11b-AK blockiert oder durch 5-FU selektiv depletiert, was zu einem deutlich reduzierten Tumorwachstum und verbessertem Überleben führte. Zusätzlich wurde mittels RT-PCR die relative Gen- expression MRC-modulierender Gene (Arg1, CCL2, GM-CSF, IDO, IFNγ, IL-1β, IL-4, IL-6, IL-6R, IL-8, IL-10, M-CSF, M-CSFR, iNOS, TGF-β1 und VEGF-A) in der Tumormikroumgebung sowie der Milz evaluiert. Hier wurde eine Reduktion der modulierenden Gene nicht nur in der Tumormikroumgebung, sondern sogar peri- pher durch die Depletion von MRC nachgewiesen. Somit konnte eine negative Rolle der MRC beim NB bestätigt werden. Diese Ergebnisse stellten eine Grundlage für die kombinierte Immuntherapie aus Anti-GD2-AK und MRC-Depletion dar. Eine Steigerung der antitumoralen Wirksam- keit im Vergleich zu den entsprechenden Monotherapien wurde gezeigt. Dabei wurden eine verbesserte Überlebenswahrscheinlichkeit und ein reduziertes Tumor- wachstum festgestellt. Die vorliegenden Ergebnisse liefern daher die Grundlage für einen neuartigen kombinierten Therapieansatz, um die immer noch schlechten Überlebenschancen der high-risk-Patient*innen zu verbessern.
• Neuroblastoma (NB) is a tumor derived of the sympathetic nerve cord and the most common extracranial solid tumor of childhood. A need for new, innovative therapies that induce an effective anti-tumor response arises from its heterogeneous characteristics, highly aggressive growth, and high recurrence rates in high-risk patients despite multimodal therapies. In recent years, increasing knowledge in the field of tumor immunology has led to the establishment of various immuno- therapeutic methods. Challenges arise from the identification of a tumor-specific antigen, overcoming the immunoinhibitory tumor environment, and reducing natural regulatory mechanisms. The anti-GD2 therapy (ch14.18/CHO) represents a central clinical pillar of multimodal therapy for high-risk NB. Here, tumor cells highly expressing GD2 are recognized and eliminated by anti-GD2-dependent activation of the immune system. The previous findings of our group showed that anti-GD2 immunotherapy led to the induction of the immune checkpoint PD-1/PD-L1 as well as regulatory CD11b+ cells, we investigated whether blockade of these regulatory mechanisms leads to an improvement of the antitumor immune response mediated by anti-GD2 antibodies. This hypothesis was previously confirmed for anti-PD-1 immunotherapy. In this project, we investigated the role of CD11b+ myeloid regulatory cells (MRC). First, CD11b+ cells were blocked in a syngeneic NB mouse model by an anti-CD11b antibody or selectively depleted by 5-FU. Significantly reduced tumor growth and improved survival was observed for both therapy groups. In addition, RT-PCR analysis was performed to evaluate the expression of MRC-modulating genes (Arg1, CCL2, GM-CSF, IDO, IFNγ, IL-1β, IL-4, IL-6, IL-6R, IL-8, IL-10, M-CSF, M-CSFR, iNOS, TGF-β1 und VEGF-A) in the tumor microenvironment and spleen. Here, a reduction of these modulating genes was not only demonstrated in the tumor microenvironment but also peripherally through the depletion of myeloid regulatory cells. These results provided a rationale to combine the anti-GD2 immunotherapy with an MRC blockade to further improve the antitumor response against NB. As hypothesized, the combination of immunotherapy with ch14.18/CHO and 5-FU used for MRC depletion improved survival and reduced tumor growth compared to the respective single-agent treatment even further. Thus, these results may provide a novel therapeutic approach to effectively reduce NB growth and to improve survival of high-risk NB patients.