Einfluss von IL-18R- und IL-1R-Defizienz auf Migrations- und Interaktionsverhalten von zytotoxischen T-Zellen im Pankreaskarzinom-Modell

Einleitung In duktale Adenokarzinome des Pankreas infiltrierende CD8⁺ zytotoxische T-Zellen (CTL) zeigen reduzierte Effektorfunktionen; dieser dysfunktionale Zustand wird T cell exhaustion genannt. Die proinfammatorischen Zytokine IL-1β und IL-18 spielen bei der Differenzierung von CTL eine wichtige Rolle. Deren Effektorfunktion wird über Antigen-abhängige Kontakte mit Zielzellen vermittelt; daher ist das Migrations- und Interaktionsverhalten intratumoraler CTL entscheidend für die Tumorimmunabwehr.

Ziel Untersucht wird der Einfluss der T-zellulären IL-1R- und IL-18R-Signaltransduktion für intratumorale Migration, Interaktion und Induktion von Exhaustion-Phänomenen.

Methodik Durch Transfektion der murinen Zelllinie Panc02 mit Ovalbumin (OVA) sowie dem Fluorochrom H₂B-Cerulean wurden Panc^OVAH₂B-Cerulean Tumorzellen generiert. Dorsal skinfold chambers (DSFC) wurden an WT Mäusen angebracht; Tumorzellen wurden in die DSFC appliziert. Panc^OVA Sphäroide konnten mit Matrigel gebildet werden. CTL wurden aus OT-1 Mäusen, Il1r^-/- OT-1 Mäusen oder Il18r^-/- OT-1 Mäusen generiert. Es folgte der adoptive Transfer in Panc^OVA Tumor-tragende Mäuse bzw. die Applikation von CTL in Sphäroide. Mikroskopiert wurde mit einem Multiphotonen Mikroskop (MPM), die Auswertung erfolgte mit Imaris. Durchflusszytometrisch wurden PD-1 und TIM-3, sowie IFN-γ und TNF infiltrierender CTLs analysiert.

Ergebnis Das Bewegungsverhalten der CTL konnte in beiden Modellen mittels MPM visualisiert werden.Bei signifikant höherer Reduktion des Tumorvolumens im Vergleich zu WT CTL akkumulierten mehr Il18r^-/- CTL in Panc^OVA Tumoren, legten eine weitere Distanz zurück und hatten eine höhere Geschwindigkeit. Auch zeigten sich häufigere Stoppphasen (arrests: < 4 µm/min) bei Il18r^-/- CTL. Im Sphäroidmodell zeigten sich zu Il18r^-/- CTL kongruente Bewegungsmuster Il1r ^-/- CTL, was aktuell im DSFC-Modell analysiert wird. In der Durchflusszytometrie wiesen Il1r ^-/- und Il18r^-/- CTL eine reduzierte Frequenz PD-1-, und TIM-3-positiver CD8⁺ T-Zellen auf bei erhöhter Expression von IFN-γ.

Fazit IL-1β und IL-18 beeinflussen Migration und Interaktion intratumoraler CTL. Dabei führt die Signaltransduktion über IL-1R und IL-18R intratumoraler T-Tellen zu ineffektiver Tumorimmunabwehr und zur Induktion von Exhaustion-Phänomenen.

Publication History

Article published online:
07 September 2021