CD30 als neues Zielmolekül in fortgeschrittener Mastozytose

Aggressive Mastzellerkrankungen sind inkurable Neoplasien, die mit einer schlechten Prognose und kurzen Überlebenszeit behaftet sind. In den meisten Fällen zeigen die Patienten eine globale Resistenz gegenüber herkömmlichen zytostatischen Medikamenten. Die aktivierende KIT Mutation D816V ist in den meisten Patienten nachweisbar und wird als wichtiger pathogenetischer Faktor angesehen. Die Mutation findet sich allerdings auch in den nicht-aggressiven indolenten Mastzellerkrankungen, welche eine viel bessere Prognose mit zumeist normaler Lebenserwartung aufweisen. Überdies wurde gezeigt, daß KIT D816V kein komplett transformierendes Onkogen ist und daß KIT D816V-inhibierende Medikamente in der aggressiven Mastozytose keine dauerhaften Remissionen induzieren. Diese Beobachtungen lassen den Schluß zu, dass zusätzliche KIT-unabhängige Moleküle und Signalwege an der Progression der Mastozytose beteiligt sind. Wir haben vor kurzem gezeigt, daß neoplastische Mastzellen in der aggressiven Mastozytose den Oberflächenrezeptor CD30 exprimieren, ein Antigen, welches ansonsten lediglich in (viral) transformierten Lymphomen und im Morbus Hodgkin nachweisbar ist, nicht jedoch in anderen myeloischen Neoplasien. Diese Beobachtungen legen den Schluß nahe, dass CD30 mit der Progression der Mastozytose assoziiert ist oder diese sogar steuert. Wir haben vor kurzem mittels lentiviralem Gentransfer humane neoplastische Mastzelllinien etabliert, welche CD30 exprimieren. Überdies haben wir in diese Linien KIT D816V+ transfiziert und ein Xenotransplantations-Modell für humane und kanine Mastzelllinien und für primäre neoplastische Zellen in der NSG Maus entwickelt. Im vorliegenden Projekt soll mit Hilfe dieser Modelle die Hypothese getestet werden, dass CD30 eine wichtige Rolle in der Evolution und/oder Progression der Erkrankung spielt, und/oder ein potentielles therapeutisches Target ist. Speziell soll untersucht werden, welche Faktoren die Expression von CD30 in den neoplastischen Mastzellen regulieren, welche funktionelle Rolle CD30 im Wachstum und im Survival der neoplastischen Mastzellen spielt, und ob eine Blockade von CD30 durch iRNA oder mittels pharmakologischer Substanzen zu einem Wachstumsstop führt. Das Projekt soll die oben angeführten in unserem Labor etablierten Zellsysteme und auch primäre Patienten-Zellen aus humanen und kaninen Proben verwenden, wobei indolente und aggressive Varianten vergleichend untersucht werden sollen. Überdies sollen auch neoplastische CD34+/CD38- Stammzellen in Patienten mit indolenten und aggressiven Mastozytosen untersucht werden. Es ist zu erwarten, dass die in diesem Projekt erhobenen Daten unseren Wissensstand in dieser seltenen Erkrankung erheblich verbessern werden, und neue Konzepte für die Pathogenese und Therapie aufzeigen könnten. Speziell die Erforschung neuer möglicher Mechanismen der Transformation in der Mastozytose könnte als Basis für die Entwicklung von neuen anti-neoplastischen Therapiekonzepten verwendet werden, mit dem Langzeitziel, die Diagnostik, Therapie und Prognose in diesen Patienten in der Zukunft zu verbessern.

Die fortgeschrittene systemische Mastozytose (SM) ist eine myeloische Neoplasie mit einer sehr schlechten Prognose und beinhaltet die aggressive SM (ASM) und die Mastzell-leukämie (MCL). In den neoplastischen Mastzellen (MC) kann man in vielen Fällen eine aktivierende KIT Mutation D816V nachweisen. Allerdings findet sich diese Mutation auch in der indolenten SM (ISM), einer frühe SM Variante mit normaler Lebenserwartung. Diese Beobachtung lässt den Schluss zu, dass auch andere KIT-unabhängige Signalwege eine kausale Rolle in der Krankheitsentwicklung der fortgeschrittenen SM spielen. Vor kurzem konnte gezeigt werden, dass neoplastische MC in der ASM und MCL häufig eine aberrante Expression des Ki-1 Antigens (CD30) aufweisen. CD30 ist ein Molekül, das ansonsten nur in Hodgkin Lymphomen und wenigen anderen Tumoren vorkommt. Wir formulierten daher die Hypothese, dass CD30 die maligne Transformation oder auch die Progression der SM verursachen könnte. Es war daher Ziel dieses Projekts, herauszufinden, ob CD30 ein neues therapeutisches Zielmolekül in der ASM und MCL ist. Im ersten Schritt des Projekts konnte CD30 auf der Oberfläche von neoplastischen MC mittels Durchflusszytometrie in 3 von 25 Patienten (12%) mit ISM, 4 von 7 (57%) mit ASM, und 4 von 7 (57%) mit MCL nachgewiesen werden. CD30 wurde weiters auf der Zelloberfläche der humanen MC-Zelllinien HMC-1.1 und MCPV-1.1 sowie auf den caninen MC-Zelllinien NI-1 und C2 detektiert. Die CD30 Expression in den neoplastischen MC konnte auch auf mRNA Ebene mittels qPCR in den CD30+ MC Zelllinien sowie in primären CD30+ neoplastischen MC in SM Patienten bestätigt werden. Untersuchungen zur Regulation der CD30 Expression ergaben, dass die MEK-Inhibitoren PD032509 und RDEA119 die CD30 Expression in den MC Zelllinien HMC-1.1 und MCPV-1 signifikant reduzieren. In einem nächsten Schritt wurde die zielgerichtete über CD30 wirkende Substanz Brentuximab-vedotin eingesetzt. Unsere Versuche zeigen, dass dieses Medikament eine wachstumshemmende Wirkung auf CD30+ neoplastischen MC ausüben kann. Überdies induzierte Brentuximab-vedotin den gerichteten Zelltod (Apoptose) in neoplastischen CD30+ MC. Wir haben danach auch die Wirkung von Brentuximab-vedotin auf das Anwachsen von MCPV-1.1 Zellen in einem NSG Mausmodell untersucht und konnten nach der Inkubation der Zellen mit Brentuximab-vedotin ein gering vermindertes Anwachsen der MCPV-1.1 Zellen nachweisen. In einem letzten Schritt haben wir eine Kombination von Brentuximab-vedotin und KIT-Rezeptor Antagonisten (PKC412 und Masitinib) untersucht. In diesen Analysen zeigte sich, dass diese Substanz-Kombinationen einen synergistischen wachstumshemmenden Effekt auf CD30+ humane und canine MC Zelllinien ausüben. Die erarbeiteten Ergebnisse unseres Projekts zeigen, dass CD30 ein neues potentielles therapeutisches Zielmolekül in der fortgeschrittenen SM ist. Allerdings sind offensichtlich Kombinations-Therapien notwendig, um eine nachhaltige wachstumshemmende Wirkung auf MCL Zellen zu erreichen.