Modulation der Zytokinexpression durch experimentelle Photopherese

Abstract

Die Extrakorporeale Photopherese spielt eine wichtige Rolle als Therapie auf zellulärer Ebene bei der Behandlung des kutanen T-Zell Lymphoms, Transplantat Abstoßungs Reaktionen und Graft versus host disease. Viele Arbeiten haben sich mit der immunregulatorischen Funktion der ECP, aber es ist nur wenig über die immunstimulatorischen Auswirkungen dieser Therapie bekannt. Wir konnten in unserer Arbeit zum ersten Mal eine bisher unbekannte Immunstimulatorische Aktivität der ECP zeigen. Wir untersuchten die Modulation der Zytokinproduktion von T-Lymphozyten und Antigenpräsentierenden Zellen nach Behandlung mit Experimenteller Photopherse. Dazu stimulierten wir im Anschluss die T-Zellen mit CD3/CD28 mAb und die APCs mit LPS/R848 (TLR 4/7/8). Zum anderen untersuchten die Unterschiede im Überleben von T-, B- und NK-lymphozyten, Monozyten und Dendritischen Zellen nach ECP mit Hilfe der Durchflusszytometrie. Die ECP führt sowohl bei T-Zellen, als auch bei APCs zu einer effizienten Supprimierung der IL-1, IL-5, IL-6, IL-10, IL-12 und IFN-gamma Produktion. Im Gegensatz dazu erhöht die ECP signifikant die durch PBMC produzierte IL-1beta Menge (>4-6 fache Steigerung, n=8, p<0,001) unter klinisch relevanten Behandlungsbedingungen mit einer UVA-Dosis von 2J/cm2 und 8-Methoxypsoralen in einer Konzentration von 400 ng/ml. Wir konnten nachweisen, dass die IL-1beta Freisetzung nicht aufgrund einer passiven Freisetzung, oder durch den Zelltod der bestrahlten Zellen erfolgte, da eine höhere UVA-Dosis keinen Anstieg der IL-1beta Produktion gegenüber der unbehandelten Kontrollgruppe bewirkte. Die Untersuchung des Überlebens der einzelnen Zellpopulationen nach ECP zeigte, dass alle Lymphozyten-Untergruppen ebenso wie myeloische und dendritische Dendritische Zellen nach der ECP in Apoptose gehen, während das Überleben von CD14+ Monozyten mit einem Anteil von vitalen Zellen >80% nahezu unbeeinflusst von der Therapie blieb. Die ECP bei gereinigten Monozyten, mit einer Reinheit >90% zeigten, korrelierten mit den Ergebnissen nach Behandlung von PBMC und zeigten ebenso einen Anstieg der IL-1beta Induktion (n=4, p<0,001) und somit sehr wahrscheinlich die Monozyten die Quelle der IL-1beta Produktion darstellen. In unserer Arbeit haben wir einen neuen immunstimulatorischen Signalweg identifiziert, der durch die ECP in humanen Monozyten induziert wird. Die Induktion von IL-1beta, das einen Prototyp für ein aktivierendes Zytokin darstellt, könnte einen neuen Einblick in die klinische Wirksamkeit der ECP bei Tumorerkrankungen geben.