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Regulatorische T-Zellen und Glukokortikoide – bei Gesunden und bei Nebennierenkarzinompatienten
(2014)
Das Nebennierenkarzinom ist eine seltene Erkrankung mit einer limitierten Prognose. Bei zahlreichen Tumorentitäten wurde gezeigt, dass das Immunsystem entscheidenden Einfluss auf den Erkrankungsverlauf und die Prognose hat. Aufgrund der geringen Prävalenz gab es entsprechende Studien beim Nebennierenkarzinom bisher nicht. Dabei lag die Vermutung nahe, dass die Interaktion Tumor - Immunsystem beim Nebennierenkarzinom besonders ausgeprägt ist, da dieses häufig Glukokortikoide sezerniert, die bekanntermaßen stark die unterschiedlichen Immunzellen beeinflussen.
Im ersten Teil der Arbeit zeigte sich, dass Patienten mit Nebennierenkarzinom (n=163) im Vergleich zu gesunden Probanden (n=19) eine signifikant erhöhte Frequenz regulatorischer T-Zellen im peripheren Blut aufweisen (9,25% vs. 4,4%). Das Ausmaß des Glukokortikoid-Exzesses dagegen hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Anzahl dieser Immunzellen. Bezogen auf die Prognose war eine größere Anzahl regulatorischer T-Zellen im Blut mit einer schlechteren Prognose beim Nebennierenkarzinom assoziiert (HR für Tod: 1,8854 (95% CI 1,088-3,158), p=0,023).
Bei der Analyse des Tumorimmuninfiltrats (n=58) zeigte sich, dass Nebennierenkarzinome, ihre Rezidive und Metastasen durch CD8 positive zytotoxische T-Zellen, CD4 positive T-Helfer-Zellen, FoxP3 positive regulatorische T-Zellen und CD209 positive dendritische Zellen infiltriert werden. Insgesamt ist die Anzahl der Immunzellen im Tumor allerdings als relativ gering anzusehen. In der Korrelation des Immuninfiltrats mit dem Gesamt- und Rezidiv-freien Überleben zeigten sich keine signifikanten Ergebnisse. Es zeigte sich lediglich bei den T-Helferzellen ein leichter Trend zu einem längeren Überleben, je größer das Immuninfiltrat war (HR für Tod 0,63 (95% CI: 0,305-1,291), p=0,205).
Im zweiten Teil der Arbeit wurde speziell die Rolle von Glukokortikoiden in vivo auf regulatorische T-Zellen untersucht. Hierbei zeigte sich in einem Mausmodell, entgegen der Hypothese, dass Glukokortikoide Treg induzieren, dass die Behandlung gesunder Mäuse mit Dexamethason zu einem dosisabhängigen Abfall der absoluten Zahl der regulatorischen T-Zellen führte (z. B. im Blut nach 3 Tagen: 1,3x104 in der 0,8 mg/kg Kohorte vs. 0,07x104 in der 100 mg/kg Kohorte), und sich dies auch bei der relativen Zahl der FOXP3-positiven T-Zellen bestätigte. Ähnlich fielen dann auch die Ergebnisse bei immunkompetenten Menschen aus. Hierbei kam es durch die 14-tägige Steroidgabe zwar zu einer milden T-Zell-Lymphozytose, allerdings war keine relevante Veränderung der Anzahl der zirkulierenden regulatorischen T-Zellen zu erkennen; insbesondere kein Anstieg der Selben (z. B. Anteil der FOXP3-positiven T-Zellen 4,0% vs. 3,4%; p<0.05). Damit widerlegen diese in vivo Daten die weitläufige Vermutung, dass eine kurzfristige Glukokortikoid-Gabe zu einer Induktion von regulatorischen T-Zellen führt.
Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass - wie bei anderen Tumoren auch - regulatorische T-Zellen bei Patienten mit Nebennierenkarzinom gehäuft vorkommen. Allerdings spielt hierbei der Glukokortikoid-Exzess der Tumore scheinbar keine wesentliche Rolle. Diese fehlende Interaktion zwischen den Steroiden und dieser Immunzell-Subpopulation bestätigt sich dann auch bei den in vivo Arbeiten an gesunden Mäusen und Menschen. Aus diesem Grund ist der Einfluss von Glukokortikoiden auf regulatorische T-Zellen zumindest teilweise neu zu bewerten.
Background: Pre- and early clinical studies on patients with autoimmune diseases suggested that induction of regulatory T(Treg) cells may contribute to the immunosuppressive effects of glucocorticoids(GCs). Objective: We readdressed the influence of GC therapy on Treg cells in immunocompetent human subjects and naı¨ve mice. Methods: Mice were treated with increasing doses of intravenous dexamethasone followed by oral taper, and Treg cells in spleen and blood were analyzed by FACS. Sixteen patients with sudden hearing loss but without an inflammatory disease received high-dose intravenous prednisolone followed by stepwise dose reduction to low oral prednisolone. Peripheral blood Treg cells were analyzed prior and after a 14 day GC therapy based on different markers. Results: Repeated GC administration to mice for three days dose-dependently decreased the absolute numbers of Treg cells in blood (100 mg dexamethasone/kg body weight: 2.861.86104 cells/ml vs. 336116104 in control mice) and spleen (dexamethasone: 2.861.96105/spleen vs. 956226105/spleen in control mice), which slowly recovered after 14 days taper in spleen but not in blood. The relative frequency of FOXP3+ Treg cells amongst the CD4+ T cells also decreased in a dose dependent manner with the effect being more pronounced in blood than in spleen. The suppressive capacity of Treg cells was unaltered by GC treatment in vitro. In immunocompetent humans, GCs induced mild T cell lymphocytosis. However, it did not change the relative frequency of circulating Treg cells in a relevant manner, although there was some variation depending on the definition of the Treg cells (FOXP3+: 4.061.5% vs 3.461.5%*; AITR+: 0.660.4 vs 0.560.3%, CD127low: 4.061.3 vs 5.063.0%* and CTLA4+: 13.8611.5 vs 15.6612.5%; * p,0.05). Conclusion: Short-term GC therapy does not induce the hitherto supposed increase in circulating Treg cell frequency, neither in immunocompetent humans nor in mice. Thus, it is questionable that the clinical efficacy of GCs is achieved by modulating Treg cell numbers.
Background:
Pre- and early clinical studies on patients with autoimmune diseases suggested that induction of regulatory T(T(reg)) cells may contribute to the immunosuppressive effects of glucocorticoids(GCs).
Objective:
We readdressed the influence of GC therapy on T(reg) cells in immunocompetent human subjects and naive mice.
Methods:
Mice were treated with increasing doses of intravenous dexamethasone followed by oral taper, and T(reg) cells in spleen and blood were analyzed by FACS. Sixteen patients with sudden hearing loss but without an inflammatory disease received high-dose intravenous prednisolone followed by stepwise dose reduction to low oral prednisolone. Peripheral blood T(reg) cells were analyzed prior and after a 14 day GC therapy based on different markers.
Results:
Repeated GC administration to mice for three days dose-dependently decreased the absolute numbers of T(reg) cells in blood (100 mg dexamethasone/kg body weight: 2.8 +/- 1.8 x 10(4) cells/ml vs. 33 +/- 11 x 10(4) in control mice) and spleen (dexamethasone: 2.8 +/- 1.9 x 10(5)/spleen vs. 95 +/- 22 x 10(5)/spleen in control mice), which slowly recovered after 14 days taper in spleen but not in blood. The relative frequency of FOXP3(+) T(reg) cells amongst the CD4(+) T cells also decreased in a dose dependent manner with the effect being more pronounced in blood than in spleen. The suppressive capacity of T(reg) cells was unaltered by GC treatment in vitro. In immunocompetent humans, GCs induced mild T cell lymphocytosis. However, it did not change the relative frequency of circulating T(reg) cells in a relevant manner, although there was some variation depending on the definition of the T(reg) cells (FOXP3(+): 4.0 +/- 1.5% vs 3.4 +/- 1.5%*; AITR(+): 0.660.4 vs 0.5 +/- 0.3%, CD127(low): 4.0 +/- 1.3 vs 5.0 +/- 3.0%* and CTLA4+: 13.8 +/- 11.5 vs 15.6 +/- 12.5%; * p < 0.05).
Conclusion:
Short-term GC therapy does not induce the hitherto supposed increase in circulating T(reg) cell frequency, neither in immunocompetent humans nor in mice. Thus, it is questionable that the clinical efficacy of GCs is achieved by modulating T(reg) cell numbers.