Bij chronische lymfatische leukemie zorgen signalen uit het micromilieu van de lymfeklieren ervoor dat leukemiecellen resistent worden. Andersom hebben de leukemiecellen een negatief effect op normale afweercellen, waardoor ze minder gevoelig zijn voor T-celtherapie. Moleculair bioloog prof. dr. Eric Eldering en internist-hematoloog prof. dr. Arnon Kater (beiden Amsterdam UMC, locatie AMC) combineren hun expertise om deze processen te bestuderen.
“Patiënten met chronische lymfatische leukemie (CLL) hebben veel leukemiecellen in het bloed, en dat zijn de cellen die gemeten worden in de kliniek en bestudeerd worden door de wetenschappers. Maar de ziekte speelt zich eigenlijk niet af in het bloed, maar in de lymfeklieren”, legt Eric Eldering uit. In het micromilieu van de lymfeklieren krijgen de leukemiecellen signalen van omliggende cellen om in deling te gaan of resistent te worden, zowel tegen klassieke chemotherapie als tegen doelgerichte therapie, waaronder de BCL2-remmer venetoclax. De leukemiecellen in het bloed delen niet en zijn veel gevoeliger voor therapie. Eldering: “Dat is niet de eigenlijke ziekte. Daarom willen we bestuderen wat er in de klieren gebeurt met die leukemiecellen. Dat is medisch en logistiek gezien lastiger, omdat er niet altijd een noodzaak is om klieren te verwijderen en bloed veel makkelijker te verkrijgen is.”
Invloed micromilieu
In de afgelopen vijftien jaar bestudeerden de onderzoekers eerst klierweefsel, in samenwerking met de afdeling Pathologie, om daarin de eigenschappen van de leukemiecellen te bestuderen. Omdat klierweefsel nog steeds zeldzaam is, is daarnaast een methode opgezet om leukemiecellen uit het bloed in het laboratorium weer in een toestand te brengen alsof ze in een klier zitten. “Dat doen we met coculturen die de effecten van T-cellen nabootsen, zoals met hechtende cellen die CD40 op hun oppervlak hebben, een sterke costimulator. De leukemiecellen reageren daar heel sterk op door nieuwe pro-survivaleiwitten aan te maken die sterk verwant zijn aan BCL2, wat al hoog tot expressie komt bij CLL. Op deze manier worden de cellen resistent tegen een heel scala aan middelen, zoals ook in de lymfeklieren het geval is. Recente resultaten laten zien dat het nu ook lukt om de cellen weer goed in deling te krijgen”, vertelt Eldering. Door andere middelen toe te voegen of signaleringspaden te blokkeren, proberen ze uit te zoeken hoe resistentie in de toekomst mogelijk aangepakt kan worden. Zo zagen ze bijvoorbeeld dat de BCR-ABL-kinaseremmer dasatinib CLL-cellen weer gevoelig kon maken voor chemotherapeutica.1
Een bijkomend voordeel van dit systeem is dat al in een vroeg stadium potentiële nieuwe middelen kunnen worden getest, in samenwerking met geïnteresseerde farmaceutische bedrijven. Arnon Kater: “We kunnen deze middelen zo al vroeg testen in het laboratorium om te voorspellen welk effect ze gaan hebben op CLL-cellen die in het bloed versus die in de lymfeklieren zitten. Dat bepaalt mede of het een succesvol middel gaat zijn. Daarnaast kunnen we ook kijken naar het effect op normale afweercellen.”
Effect op T-cellen
Nieuwe T-celtherapieën, zoals CAR-T-celtherapie en bispecifieke antilichamen, zijn succesvol gebleken bij de behandeling van patiënten met acute lymfatische leukemie (ALL), maar werken matig bij CLL. “CLL-cellen hebben een negatieve invloed op de functie van afweercellen. Wij bestuderen hoe dat komt, met als doel dit te verbeteren zodat T-celtherapie straks ook voor CLL beschikbaar komt”, vertelt Kater. “Als je gezonde T-cellen bij CLL-cellen stopt, worden ze disfunctioneel, en andersom worden T-cellen van een CLL-patiënt weer functioneel als je ze isoleert zonder CLL-cellen erbij.” Deze al wat oudere bevinding werd weer interessant toen in de afgelopen jaren CAR-T-celtherapie en bispecifieke antilichamen opkwamen en de respons bij CLL inderdaad bleek tegen te vallen.
Kater: “Daarom hebben we gekeken naar de factoren die een rol spelen bij die T-celdisfunctie. Zo hebben we gevonden dat γδ-T-cellen, met name de Vγ9Vδ2-T-cellen waarvan is aangetoond dat die vooral goed werken tegen kanker, ook disfunctioneel zijn bij CLL.2 Als je die cellen opkweekt zonder CLL-cellen erbij, dan wel als je ibrutinib geeft, verbetert de γδ-T-celfunctie. Samen met een bedrijf en een onderzoeksgroep in het VUmc kijken we nu of je met bispecifieke antilichamen die γδ-T-cellen kan richten tegen CLL-cellen.” CLL-cellen hebben ook invloed op natural-killer (NK)-cellen, maar daarbij is de situatie complexer. “NK-cellen zijn niet disfunctioneel als je ze via de klassieke Fc-receptor activeert. We kijken nu ook of je met bispecifieke antilichamen NK-cellen kunt gebruiken tegen CLL.”3
De T-celfunctie is sterk afhankelijk van het metabolisme van T-cellen, met name van de plasticiteit daarvan. Een naïeve T-cel gebruikt vooral oxidatieve fosforylering. Bij activering moet de T-cel overstappen op glycolyse, en op het moment dat de cel een memory-T-cel wordt weer teruggaan naar oxidatieve fosforylering. “Wij hebben laten zien dat door interactie van CLL- met T-cellen die plasticiteit sterk verminderd is.4 We zien zonder activering van de T-cellen al een enorme toename van mitochondriale activiteit, maar het lukt ze niet om over te stappen op glycolyse. De expressie van GLUT1, de belangrijkste receptor voor glucoseopname, bleef ver achter bij die van normale T-cellen. We willen nu gaan kijken naar mogelijkheden om bij CLL het metabolisme van T-cellen te targeten, daarvoor hebben we een European Research Council (ERC)-beurs gekregen”, vertelt Kater.
Bij CLL ontstaat T-celdisfunctie dus door interactie van T- met CLL-cellen, en niet door een intrinsiek probleem met de T-cellen zelf. De vraag is nu of T-celtherapie mogelijk wel ingezet kan worden na behandeling met doelgerichte therapie, wanneer de bulk van de CLL-cellen verdwenen is. Kater: “We hebben een aantal klinische studies gedaan met venetoclax of de combinatie van venetoclax met ibrutinib. In patiëntenmateriaal van die studies zagen we dat de T-celfunctie veel beter is na twaalf maanden venetoclax dan voorafgaand aan de behandeling.5 Het idee is nu om met doelgerichte therapie een inductiebehandeling te geven, en patiënten die niet maximaal reageren een consolidatiebehandeling te geven met T-celtherapie (CAR-T of een bispecifiek antilichaam). Het geven van T-celtherapie op het moment dat de T-celfunctie verbeterd is, kan nieuwe ingangen bieden. We kijken nu ook in het laboratorium of CLL-cellen die niet meer reageren op venetoclax wel gevoelig zijn voor T-celgemedieerde celdood.”
Metabolisme
Veranderingen in het metabolisme van de CLL-cellen zelf zouden een rol kunnen spelen bij het ontstaan van resistentie. Met massaspectrometrie bepaalden Eldering en collega’s de metabolietensamenstelling van CLL-cellen in de lymfeklieren ten opzichte van CLL-cellen in het bloed, waarbij bleek dat diverse metabole paden verhoogd actief zijn, wat duidt op grote metabole flexibiliteit.6 “We hebben aanwijzingen dat bepaalde metabole paden gekoppeld zijn aan resistentie, al weten we nog niet precies hoe dit werkt. Veel metabole enzymen zijn goede drug targets, en er zijn al veel medicijnen voor die nog helemaal niet bij kanker worden toegepast, maar die bijvoorbeeld in combinatietherapieën inzetbaar zouden kunnen zijn. Dat zou de effectiviteit van huidige kankermedicijnen kunnen vergroten, en het ontstaan van resistentie kunnen terugdringen”, aldus Eldering.
Referenties
1. Hallaert DY, et al. Blood 2008;112:5141-9.
2. De Weerdt I, et al. Blood 2018;132:2260-72.
3. Hofland T, et al. Hemasphere 2019;3:e308.
4. Van Bruggen JA, et al. Blood 2019;134:44-58.
5. De Weerdt I, et al. Blood Adv 2019;3:2642-52.
6. Chen Z, et al. Blood 2019;134 (Suppl_1):479.
Dr. Astrid Danen, wetenschapsjournalist
Oncologie Up-to-date 2020 vol 11 nummer 2
DEEL DIT ARTIKEL:
