Krebs: Warum die Immuntherapie morgens verabreicht werden sollte
Bettina BrinckerImmuntherapien gegen Krebs sollten sich nach dem Tagesrhythmus unseres Immunsystems richten, das lassen die Ergebnisse einer Studie von Wang et al vermuten. Denn tageszeitliche Schwankungen der Immunaktivität können auch das Wachstum von Tumorzellen und die Wirkung der Immuntherapie beeinflussen.
Fast alle Zellen unseres Körpers haben eine innere Uhr. Und diese steuert viele Funktionen – auch die Aktivität des Immunsystems. Dazu gehören dendritische Zellen, die zu den Antigen-präsentierenden Zellen gehören und eine direkte Verbindung zwischen dem angeborenen und dem adaptiven Immunsystem herstellen. Bereits frühere Studienergebnisse bestätigten ein zirkadianes Aktivitätsspektrum dieser Zellen.
Impfungen wirken morgens besser
So zeigten bereits Analysedaten, dass eine Impfung am Morgen effektiver ist als am Nachmittag oder Abend. Dazu gehörten die drei Impfregime gegen BCG-, Influenza- sowie SARS-CoV-2. Bei allen drei wurde ein höheres Ansprechen am Vormittag erreicht.
Das effektivere Ansprechen äußerte sich in einer stärkeren Antikörperreaktion, verbesserter Kurzzeitimmunität mit hoher Zytokinproduktion sowie einer gesteigerten Langzeitimmunität mit höheren Konzentrationen an Gedächtnis-B-Zellen.
Schläft das Immunsystem, wächst der Tumor
Ob diese tageszeitabhängige Immunaktivität auch das Tumorwachstum und die Wirkung von Krebstherapien beeinflussen, haben Wissenschaftler in einem Tiermodell untersucht. Dafür injizierten sie Mäusen an verschiedenen Tageszeiten Hautkrebs-Zellen. Später analysierten sie, ob und in welchem Ausmaß diese weiterwuchsen.
Die Ergebnisse waren überraschend: Tumorzellen, die nachmittags injiziert wurden, wuchsen nur geringgradig. Zellen, die nachts implantiert wurden, wuchsen dagegen erheblich schneller, passend zum tageszeitlichen Rhythmus der Immunabwehr. Denn das Immunsystem der nachtaktiven Mäuse ist nachmittags am aktivsten. Danach beginnt das Ende ihrer Ruhephase.
Werden diese Ergebnisse auf uns tagaktive Menschen übertragen, wäre folglich das Tumorwachstum frühmorgens schwächer als am Abend.
Ursache für diese tageszeitlichen Schwankungen des Tumorwachstums sind laut der Studienautoren die Aktivitäten der T-Zellen und der dendritischen Zellen. Dendritische Zellen weisen ein zeitabhängiges Muster in der Genaktivität auf. Auf diese Weise werden auch die, von ihnen aktivierten, zytotoxischen T-Killerzellen beeinflusst.
Wurden die „Uhrengene“ dieser Immunzellen im Experiment deaktiviert, blieb die Antitumor-Aktivität unabhängig von der Tageszeit gleich. Als Folge zeigten auch die implantierten Krebstumore keine zeitlichen Wachstumsschwankungen mehr, ähnlich wie bei immun defizienten Mäusen. Bei diesen Tieren wuchsen die Tumore tageszeitunabhängig, was bestätigt, dass ihr Wachstum tatsächlich vom Aktivitätsrhythmus des Immunsystems beeinflusst wird.
Tagesrhythmus auch relevant für Immuntherapie gegen Krebs
Die Daten bestätigen, dass circadiane Rhythmen von Anti-Tumor-Immunkomponenten entscheidend für die Kontrolle der Tumorgröße sind. Sie legen nahe, auch bei der Immuntherapie gegen Krebs zukünftig auf die Tageszeit zu achten. Bisher haben die Wissenschaftler das tageszeitabhängige Tumorwachstum vorwiegend am Beispiel der Melanome untersucht.
Wang C et al. SCIENCE IMMUNOLOGY 2022, DOI: 10.1126/sciimmunol.abm2465 und Wang C et al Nature 2022, https://doi.org/10.1038/s41586-022-05605-0