Hausärzt:in 05/2024

Krebstherapie: ICIs schützen Knochen durch Förderung der Osteogenese

Eine aktuelle Studie an der Karl Landsteiner Privatuniversität für Gesundheitswissenschaften (KL Krems) zeigt, dass Immun-Checkpoint-Inhibitoren (ICIs) den Knochenumbau beeinflussen und durch die Förderung der Osteogenese (Knochenneubildung) eine schützende Wirkung auf die Knochen haben könnten. 

Antitumormittel können sich nachteilig auf die Knochengesundheit von Krebspatient:innen auswirken und zu Skelettmorbidität führen, wodurch sich das Risiko von Knochenbrüchen erhöht und die Lebensqualität beeinträchtigt wird. Die Erhaltung der Knochengesundheit ist daher neben der Verbesserung der Behandlungsergebnisse ein wichtiges Behandlungsziel in der Krebstherapie. Immun-Checkpoint-Inhibitoren, insbesondere PD1- und PD-L1-Inhibitoren, gelten bei vielen Krebsarten als Standardtherapie. Ihre Wirkung auf die Knochengesundheit ist bisher jedoch nicht vollständig geklärt. Studien deuten auf einen potenziellen Beitrag zur Skelettmorbidität hin, die für Patient:innen mit fortgeschrittenem Krebs ein großes Problem darstellt.

Nun wiesen Dr. Sonia Vallet und ihre Mitarbeiter:innen in einer umfassenden in-vivo-, in-vitro- und ex-vivo-Analyse eine günstige Wirkung von ICIs auf den Knochenumbau nach. Das Forschungsteam führte eine Pilotstudie durch, um die langfristigen Veränderungen der Serummarker für die Knochenresorption und -bildung bei Betroffenen zu beobachten, die mit ICIs behandelt wurden. Die Ergebnisse: "Wir beobachteten einen erheblichen, aber vorübergehenden Rückgang der Marker für Knochenresorption innerhalb des ersten Monats der Behandlung. Wichtig war ebenfalls, dass wir den Anstieg der Serumspiegel von PINP und OCN, beides Indikatoren für den Knochenaufbau, nach viermonatiger Behandlung nachweisen konnten," erläutert Dr. Vallet, Wissenschafterin in der Abteilung für Molekulare Onkologie und Hämatologie an der KL Krems und Ärztin an der Abteilung für Innere Medizin 2 am UK Krems. Vallet vermutet, dass ICIs die Differenzierung von Knochenzellen beeinträchtigen können, indem sie die zellulären Signalwege stören. Das Team untersuchte daher die Auswirkungen von ICIs auf die Differenzierung von knochenresorbierenden Zellen (Osteoklasten, OC) und knochenbildenden Zellen (Osteoblasten, OB), in vitro. Die Ergebnisse zeigen eine beeinträchtigte Differenzierung von Vorläuferzellen in knochenresorbierende OCs, aber keine signifikanten Auswirkungen auf die Osteogenese.

Um die komplexen zellulären Interaktionen zu erforschen, die dem Knochenumbau zugrunde liegen, entwickelte das Team ein dynamisches 3D-Modell, das aus knochenähnlichen Gerüsten besteht, die mit OC- und OB-Vorläuferzellen beladen sind und in einem rotierenden Bioreaktor kultiviert werden. Die Analyse der Knochenzelldifferenzierung und der sezernierten Proteine lieferte weitere Erkenntnisse, die auf eine ICIs-induzierte Störung der OC-Reifung und Verstärkung der OB-Differenzierung hinweisen. 

Die Studie wurde im "Journal for ImmunoTherapy for Cancer" veröffentlicht.

Gassner et al. (2024). Favorable impact of PD1/PD-L1 antagonists on bone remodeling: an exploratory prospective clinical study and ex vivo validation. Journal for Immunotherapy of Cancer, 12(5), e008669. https://doi.org/10.1136/jitc-2023-008669