Doktorarbeit deckt neue Zellpopulation auf, die Lungenkrebs dabei helfen könnte, das Immunsystem zu unterdrücken

Fluoreszenzmikroskopie-Aufnahme aus der Studie, die Zellen im Lungentumorgewebe zeigt. Im Rahmen der Forschung wurde eine bislang unbekannte Population krebsassoziierter Fibroblasten identifiziert, die möglicherweise dazu beiträgt, ein immunsuppressives Umfeld um Lungentumoren herum zu schaffen. Bildnachweis: Bild mit freundlicher Genehmigung von Olivia Ringham / Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University.

Im Rahmen einer von der Doktorandin Olivia Ringham geleiteten Forschungsarbeit wurde eine bislang unbekannte Zellgruppe im Umfeld von Lungentumoren identifiziert, die möglicherweise dazu beiträgt, dass der Krebs die Immunantwort unterdrückt.

Die in „Nature Immunology“ veröffentlichte Studie befasste sich mit dem Lungenadenokarzinom, der häufigsten Form des nicht-kleinzelligen Lungenkrebses (NSCLC).

Forscher haben eine eigenständige Zellgruppe entdeckt, die als krebsassoziierte Fibroblasten bezeichnet wird. Diese Zellen scheinen stark immunsuppressive Immunzellen an den Rand von Lungentumoren zu locken.

Als die Forscher diesen Prozess in Labormodellen unterbrachen, sank die Tumorlast und die krebsbekämpfende Immunaktivität nahm zu. Das Team fand zudem ähnliche Zellen in Proben von menschlichem nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC).

Zu welchen Ergebnissen kam die neue Studie zum Thema Lungenkrebs?

Fibroblasten sind Zellen, die normalerweise zur Stützung und Reparatur von Gewebe beitragen.

Fibroblasten kommen auch im Umfeld von Tumoren vor. Diese werden als krebsassoziierte Fibroblasten(CAFs) bezeichnet. Verschiedene Arten von CAFs können unterschiedliche Auswirkungen auf einen Tumor haben.

Ringham und Kollegen identifizierten eine bislang unbekannte CAF-Population bei Lungenkrebs. Die Zellen zeichneten sich durch hohe Konzentrationen eines Proteins namens CHL1 aus.

Die Forscher bezeichneten sie als immunmodulatorische krebsassoziierte Fibroblasten oder imCAFs.

Diese Zellen wurden vor allem am Rand von Lungentumoren gefunden.

Wie können diese Zellen die Immunantwort auf Lungenkrebs unterdrücken?

Die Forscher fanden heraus, dass die neuen Fibroblasten ein Signalprotein namens CXCL9 produzieren.

CXCL9 zieht eine bestimmte Art von Immunzellen an, die als regulatorische T-Zellen oder Treg-Zellen bezeichnet werden.

Regulatorische T-Zellen tragen normalerweise dazu bei, eine übermäßige Aktivität des Immunsystems zu verhindern. Innerhalb eines Tumors können einige dieser Treg-Zellen jedoch auch die Fähigkeit des Immunsystems beeinträchtigen, Krebszellen anzugreifen.

Die Treg-Zellen, die im Umfeld der Lungentumoren gefunden wurden, zeigten eine besonders starke immunsuppressive Wirkung.

Die Forscher stellten fest, dass die CHL1-positiven Fibroblasten dazu beitrugen, diese Zellen zum Tumorrand hin zu ziehen. Dadurch entstand ein Umfeld, in dem die Immunreaktionen gegen den Krebs geschwächt wurden.

Was geschah, als die Forscher diesen Signalweg blockierten?

Das Team untersuchte, was geschah, wenn Teile dieses Signalwegs in Mausmodellen für Lungenkrebs ausgeschaltet wurden.

Als CXCR3, der von den regulatorischen T-Zellen genutzte Rezeptor, entfernt wurde, sammelten sich weniger Treg-Zellen in den Tumoren an.

Als das von den umgebenden Stromazellen produzierte CXCL9 entfernt wurde, stellten die Forscher außerdem Folgendes fest:

• weniger regulatorische T-Zellen im Tumor

• eine verstärkte Aktivität der krebsbekämpfenden CD8+-T-Zellen

• geringere Tumorlast

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Signalweg zwischen den Zellen dazu beiträgt, dass Lungentumoren ein immununterdrückendes Umfeld schaffen.

Wurde die neue Zellpopulation bei menschlichem Lungenkrebs nachgewiesen?

Ja.

Die Forscher analysierten Fibroblasten von 43 Personen aus sechs Studien, die in einem umfangreichen Einzelzell-Datensatz zu nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) enthalten waren.

Sie fanden eine ähnliche CHL1-positive Fibroblastenpopulation in menschlichen Lungentumoren.

Das Team untersuchte außerdem Gewebe von humanen Lungenadenokarzinomen und stellte fest, dass sich diese Fibroblasten in der Nähe von regulatorischen T-Zellen befanden, ähnlich wie sie es in den Labormodellen beobachtet hatten.

Anschließend werteten die Forscher Daten aus dem „Cancer Genome Atlas“ aus.

Eine erhöhte CHL1-Expression war assoziiert mit:

• geringere Immunaktivität gegen Krebs

• mehr krebsassoziierte Fibroblasten

• kürzeres progressionsfreies Überleben

Dies bedeutet nicht, dass CHL1 selbst zu schlechteren Behandlungsergebnissen führt. Es spricht jedoch für weitere Forschungen zu dieser Zellpopulation und dem immunologischen Umfeld rund um Lungentumoren.

Könnte dies zu einer neuen Behandlungsmethode für Lungenkrebs führen?

Aus dieser Forschung ergibt sich bislang noch keine Behandlungsmöglichkeit.

Die Studie identifiziert einen spezifischen biologischen Signalweg, den Forscher als Behandlungsziel untersuchen könnten.

Eine Möglichkeit wäre, die Interaktion zwischen den CHL1-positiven Fibroblasten und den stark suppressiven regulatorischen T-Zellen zu unterbrechen.

Die Forscher vermuten, dass ein gezielterer Ansatz die Immunabwehr gegen Krebs stärken könnte, ohne die regulatorischen T-Zellen im gesamten Körper zu entfernen. Diese Zellen erfüllen nämlich auch wichtige normale Immunfunktionen.

Die Autoren weisen zudem darauf hin, dass die gezielte Beeinflussung dieses Signalwegs möglicherweise künftig in Verbindung mit bestehenden Immuntherapien, wie beispielsweise Immun-Checkpoint-Inhibitoren, untersucht werden könnte.

Wer leitete die Lungenkrebsforschung?

Olivia Ringham ist Erstautorin der Studie, die auf Arbeiten zurückgeht, die sie im Rahmen ihrer Promotion am Irving Medical Center der Columbia University durchgeführt hat.

Die Forschungsarbeit wurde gemeinsam mit Nicholas Arpaia und Kollegen an der Columbia University sowie in Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Toronto und anderen Forschungsteams durchgeführt.

Der Titel des Artikels lautet:

„Eine neuartige CAF-Population koordiniert die Rekrutierung und Lokalisierung hypersuppressiver regulatorischer T-Zellen bei Lungenkrebs.“

Für Ringham ist die Veröffentlichung das Ergebnis ihrer im Rahmen ihrer Promotion durchgeführten Forschungsarbeit. Sie hat diese Arbeit öffentlich als eine Zusammenarbeit beschrieben, an der ein großes Forscherteam beteiligt war.

Neue Entdeckung zu Lungenkrebszellen: Die wichtigsten Punkte

• Forscher haben eine bisher unbekannte Fibroblastenpopulation im Umfeld von Lungentumoren identifiziert.

• Die Zellen sind durch das Protein CHL1 markiert.

• Sie locken stark unterdrückende regulatorische T-Zellen zum Tumor hin.

• Eine Störung dieses Signalwegs führte in Mausmodellen zu einer Verringerung der Tumorlast.

• Ähnliche Fibroblasten wurden auch bei nicht-kleinzelligem Lungenkrebs (NSCLC) beim Menschen gefunden.

• Eine höhere CHL1-Expression war in Daten zu humanen Lungenadenokarzinomen mit einem kürzeren progressionsfreien Überleben assoziiert.

• Dieser Signalweg stellt nun ein mögliches Ziel für die zukünftige Lungenkrebsforschung dar.

Quelle: Ringham OR, Rivera M, Loffredo LF et al. Eine neuartige CAF-Population koordiniert die Rekrutierung und Lokalisierung hypersuppressiver regulatorischer T-Zellen bei Lungenkrebs. Nature Immunology. Veröffentlicht am 11. August 2026. 

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