Die Wechselwirkung zwischen Melanomzellen und dem Komplementsystem

Abstract

In den letzten Jahrzehnten hat sich das Verständnis von der Entstehung und des Fortschreitens von Krebserkrankungen grundlegend geändert. Man hat herausgefunden, dass das Immunsystem und Entzündungsreaktionen eine entscheidende Rolle spielen. Ein wichtiger Durchbruch war dabei die Immun- Checkpoint-Therapie, die beim malignen Melanom angewandt wird. Trotz des bahnbrechenden Erfolges dieser neuen Therapieoption, bleibt das Melanom ein aggressiver Tumor, der vor allem in den Spätstadien schwer zu behandeln ist. Daher ist eine Weiterentwicklung dieses Therapiezweiges erforderlich. Das Komplementsystem ist Teil des angeborenen Immunsystems und besteht aus einer Kaskade von enzymatisch katalysierten Plasmaproteinen. Verschiedene Studien konnten in den letzten zehn Jahren zeigen, dass tumoröse Erkrankungen mit einer veränderten Aktivierung des Komplementsystems und veränderten Konzentrationen der einzelnen Komplementfaktoren einhergehen. Es hat sich herausgestellt, dass Komplementaktivierung in einigen Krebsentitäten tumorfördernd wirkt, während es in anderen eher antitumoröse Wirkung hat. Ein wichtiger Regulator der Komplementaktivierung ist Faktor H. Um seine komplementregulatorische Funktion auszuüben, muss dieser an bestimmte Proteoglykane bzw. Sialoglykane binden. Dabei ist schon lange bekannt, dass eine veränderte Zusammensetzung der Glykokalyx insbesondere der Sialisierung ein Merkmal maligner Zellen ist. Ob sich diese Veränderung aber auf die Aktivierung des Komplementsystems in malignen Zellen auswirkt, soll in dieser Arbeit anhand von Melanomzellen untersucht werden. Zunächst wurde mittels Durchflusszytometrie, Immunofluorezenz und Elisa die Melanomzellreihe MV3 als solche Zelllinie identifiziert, die eine besonders hohe Komplementaktivierung zeigt. Es konnten sowohl C3b-Ablagerungen auf der Zelloberfläche gefunden als auch vermehrt C5a in den Zellüberständen nachgewiesen werden. Darin unterschied sich MV3 von den anderen melanotischen Zellen, die untersucht wurden. (BLM, B16, IG37, G361) Um eine Bindung von Komplementfaktor C3b über seine spezifischen Komplementrezeptoren auszuschließen, wurden die Zellreihen mittels qPCR auf Expression dieser Rezeptoren und zusätzlich der Anaphylatoxinrezeptoren untersucht. Die C3b-Rezeptoren wurden nicht exprimiert, die Anaphylatoxinrezeptoren in geringen Maßen. Um zu überprüfen, ob die Komplementaktivierung auf den Melanomzellen durch Faktor H reguliert werden kann, wurden sowohl MV3 als auch BLM Zellen auf ihre Kapazität Faktor H zu binden durchflusszytometrisch untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass Komplementaktivierung und Faktor H Bindung bei den verwendeten Melanomzelllinien negativ miteinander korrelieren. In den durchgeführten Versuchen wurden die MV3- Zellen mit Enzymen bzw. Substanzen behandelt, die die Zusammensetzung der Glykokalyx verändern. Anschließend wurde noch einmal das C3b-Bindungsvermögen untersucht. Bemerkenswert war, dass nach der Behandlung mit Heparanase und nach der Behandlung mit Tunicamycin, die C3b-Bindung signifikant erhöht war. Beide Substanzen reduzieren die Sialisierung bzw. den Anteil des Heparansulfat auf der Zelloberfläche, was darauf hinweist, dass die Faktor H Aktivierung weniger effizient abläuft und daher mehr Komplementaktivierung stattfinden kann. Auch wenn weitere Untersuchungen notwendig sind, um die Mechanismen genau zu verstehen, helfen die Ergebnisse dieser Arbeit, die Rolle der Komplementaktivierung in der Tumorphysiologie genauer zu verstehen und einzuordnen.