Die externe Strahlentherapie von Tumoren verändert den Phänotyp von Tumorzellen, um sie anfällig für impfgesteuertes T-Zell-Killing zu machen.

Die lokale Strahlentherapie ist eine etablierte Therapie für menschliche Tumoren. Es wurde auch gezeigt, dass Strahlung den Phänotyp des Zielgewebes verändert, einschließlich Genprodukten, die Tumorzellen anfälliger für T-Zell-vermittelte Immunangriffe machen können. Wir demonstrieren eine biologische Synergie zwischen lokaler Strahlung des Tumors und aktiver Impftherapie. Das verwendete Modell bestand aus Mäusen, die für ein menschliches karzinoembryonales Antigen (CEA) transgen waren, und einer murinen Karzinomzelllinie, die mit CEA transfiziert wurde. Das Impfregime bestand aus einer Prime-and-Boost-Strategie, die Vaccinia- und Avipox-Rekombinanten umfasste, die CEA und drei T-Zell-Kostimulationsmoleküle exprimieren. Eine Dosis von 8-Gy-Strahlung an den Tumor führte zu einer Aufwärtsregulation des Todesrezeptors Fas in situ für bis zu 11 Tage. Weder die Strahlung in dieser Dosis noch die Impftherapie waren jedoch in der Lage, das Wachstum eines 8 Tage etablierten Tumors zu hemmen. Bei gleichzeitiger Anwendung der Impftherapie und lokaler Strahlung des Tumors wurden dramatische und signifikante Heilungen erzielt. Dies wurde durch die Aktivierung des Fas/Fas-Liganden-Signalwegs vermittelt, da antigenhaltige Tumorzellen, die dominant-negatives Fas exprimierten, gegenüber dieser Kombinationstherapie nicht anfällig waren. Nach der Kombination von Impfstoff und lokaler Strahlung wiesen die Tumoren eine massive Infiltration von T-Zellen auf, die bei keiner der beiden Modalitäten allein zu beobachten war. Mäuse, die von Tumoren geheilt wurden, zeigten spezifische CD4(+)- und CD8(+)-T-Zell-Reaktionen gegen CEA, zeigten jedoch auch die Induktion hoher T-Zell-Reaktionslevel gegen zwei andere in Tumoren überexprimierte Antigene (gp70 und p53), was auf das Vorhandensein einer folgenreichen Antigenkaskade hinweist. Diese Studien demonstrieren somit ein neues Paradigma für die Verwendung der lokalen Tumorbestrahlung in Kombination mit aktiver spezifischer Impftherapie, um dauerhafte antitumorale Reaktionen bei etablierten Tumoren zu erzeugen.