Wie das Protein STAT3 dem Immunsystem beim Kampf gegen AML hilft

AML-Zellen können der körpereigenen Immunabwehr oftmals entgehen

Die akute myeloische Leukämie (AML) ist bei Kindern die zweithäufigste Form der Leukämie und bei über 50-Jährigen sogar die häufigste. Trotz guter Behandlungsoptionen gibt es bei fast der Hälfte aller Betroffenen Rückfälle. Immuntherapien, die das körpereigene Immunsystem im Kampf gegen verbliebene Krebszellen unterstützen, gelten als vielversprechender Ansatz, um diese Rückfallquote zu verbessern. Zahlreiche klinische Studien fokussieren sich dabei auf die natürlichen Killerzellen (NK-Zellen). Doch AML-Zellen können der körpereigenen Immunabwehr oftmals entgehen. Die dafür verantwortlichen Mechanismen zu verstehen, ist von großer Bedeutung für den Erfolg von Immuntherapien. Einem Team der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften (KL Krems) gelang dazu ein bedeutender Beitrag, der jetzt international publiziert wurde (1).

AML-Zellen ohne STAT3 werden weniger effizient durch NK-Zellen eliminiert

Dem Forschungsteam gelang der Nachweis, dass AML-Zellen, die kein STAT3 besitzen, weniger effizient durch NK-Zellen eliminiert werden. Außerdem konnte gezeigt werden, dass das Oberflächenprotein ICAM-1 (Intercellular Adhesion Molecule 1) auf diesen AML-Zellen deutlich seltener vorhanden war. ICAM-1 dient den patrouillierenden NK-Zellen als Bindungsstelle, die zur Vernichtung der Krebszellen notwendig ist. Die NK-Zellen bilden mit ICAM-1 auf den leukämischen Zellen immunologische Synapsen. Über diese Verbindungen werden in der Folge zytotoxische Moleküle auf die AML-Zellen übertragen, die diese absterben lassen – ein Vorgang, der ohne STAT3 nicht effizient ablaufen kann und dazu beiträgt, dass AML-Zellen der körpereigenen Immunabwehr entgehen können

STAT3 im Zusammenspiel mit ICAM-1 macht leukämische Zellen für die Immunabwehr angreifbar

Um seine Ergebnisse zu überprüfen, veränderte das Team um Prof. Stoiber-Sakaguchi STAT3-defiziente AML-Zellen so, dass sie trotz fehlendem STAT3 ICAM-1 herstellen konnten. Dabei zeigt sich, dass nun der Effekt des fehlenden STAT3 kompensiert werden konnte: ein klarer Hinweis, dass STAT3 im Zusammenspiel mit ICAM-1 leukämische Zellen für die Immunabwehr angreifbar macht. Weitere Bestätigung lieferten dann Auswertungen von Patientendaten der Medizinischen Universität Graz. Diese zeigten, dass die Expression von STAT3 und ICAM-1 in AML-Zellen positiv korrelierten, d.h. dass mehr ICAM-1 in den Zellen hergestellt wurde, wenn mehr STAT3 synthetisiert wurde. Doch damit nicht genug, wie Dr. Agnieszka Witalisz-Siepracka, Erstautorin der Studie, weiter erklärt: „Die Auswertung zeigte auch, dass Betroffene mit hoher Expression von ICAM-1 länger überlebten. Unsere Ergebnisse lassen diesbezüglich vermuten, dass dies dank einer effizienteren Eliminierung von AML-Zellen durch NK-Zellen erfolgte.“

STAT3/ICAM-1 als potenzieller Biomarker für individualisierte Therapien

„Wir freuen uns über unseren Beitrag zum Verständnis, wie es AML-Zellen gelingen kann, der körpereigenen Immunabwehr zu entkommen“, fasst Prof. Stoiber-Sakaguchi die Bedeutung der Arbeit ihres Teams zusammen. „Nicht nur kann dies bei der Entwicklung zukünftiger Immuntherapien helfen, sondern es erlaubt auch die Expression von STAT3/ICAM-1 als potenziellen Biomarker zu nutzen, um weitere Therapien zu individualisieren.“ Quelle:

Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften

Literatur:(1) Witalisz-Siepracka A, et al. (2024): STAT3 in acute myeloid leukemia facilitates natural killer cell-mediated surveillance, Front. Immunol., 15, DOI: 10.3389/fimmu.2024.1374068​