Leber und Gallenwege

Gut. 2025;74(3):451-466

Spatial single-cell profiling and neighbourhood analysis reveal the determinants of immune architecture connected to checkpoint inhibitor therapy outcome in hepatocellular carcinoma

Salié H, Wischer L, D’Alessio A, Godbole I, Suo Y, Otto-Mora P, Beck J, Neumann O, Stenzinger A, Schirmacher P, Fulgenzi CAM, Blaumeiser A, Boerries M, Roehlen N, Schultheiß M, Hofmann M, Thimme R, Pinato DJ, Longerich T, Bengsch B

Räumlich-aufgelöste Einzelzell-Typisierung und Nachbarschaftsanalyse zeigen, welche Determinanten der Immunarchitektur mit dem Erfolg der Checkpoint-Inhibitor-Therapie beim hepatozellulären Karzinom verbunden sind


Hintergrund: Welche Faktoren das Ansprechen auf eine Checkpoint-Immuntherapie beim hepatozellulären Karzinom (HCC) bestimmen, ist nach wie vor unklar. Es wird davon ausgegangen, dass die Organisation der Immunantwort im Tumormikromilieu (tumour microenvironment, TME) die Ergebnisse der Immuntherapie bestimmt, doch die raumbezogenen Immunklassen sind bislang wenig definiert.
Zielsetzung: Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass anhand der Dekonvolution räumlicher Immunnetzwerk-Architekturen klinisch relevante Immuntypen beim HCC identifiziert werden könnten.
Studiendesign: Die Autor*innen führten eine multiparametrische bildgebende Massenzytometrie an HCC-Gewebe von 101 Patient*innen durch. Es wurde eine eingehende räumliche Einzelzellanalyse in einer explorativen und einer Validierungskohorte durchgeführt, um die Determinanten für die Heterogenität der HCC-Immunarchitektur voneinander abzugrenzen und eine räumliche Immunklassifikation zu entwickeln, die für die Vorhersage des Ansprechens auf eine Immun-Checkpoint-Inhibitor(ICI)-Therapie getestet wurde.
Ergebnisse: Anhand der bioinformatischen Analyse wurden 23 wesentliche Immun-, Stroma-, Parenchym- und Tumorzelltypen im TME des HCC identifiziert. Eine unüberwachte Nachbarschaftsanalyse auf Basis der räumlichen Immunzell-Interaktion ergab 3 Immunarchitekturen mit unterschiedlicher Beteiligung von Immunzellen und Immun-Checkpoints, die entweder von CD8-T-Zellen, myeloischen Immunzellen oder B- und CD4-T-Zellen dominiert werden. Auf dieser Grundlage wurden 3 raumbezogene Haupt-HCC-Immunklassen definiert, die ein höheres Maß an intratumoraler Immunzellorganisation widerspiegeln: immun-depletiert, kompartimentalisiert und immun-angereichert. Beim progressionsfreien Überleben unter einer ICI-Therapie gab es signifikante Unterschiede zwischen den räumlichen Immuntypen, wobei sich ein besseres Überleben bei Patient*innen mit immun-angereichertem Immuntyp zeigte. Bei Patienten mit intratumoraler Heterogenität bestimmte das Vorhandensein eines Areals mit immun-angereicherten Zellen das Langzeitüberleben.

B. Bengsch, Klinik für Innere Medizin II, Medizinische Fakultät, Universitätsklinikum Freiburg, Freiburg, E-Mail: bertram.bengsch@uniklinik-freiburg.de

DOI:  10.1136/gutjnl-2024-332837

Expertenmeinung

Prof. Dr. Tobias Böttler
Leiter Gerok-Leberzentrum, Klinik für Innere Medizin II, Universitätsklinikum Freiburg

Histologische Immunklassifizierung beim HCC: ein Weg zur personalisierten Immuntherapie

Der Einsatz von Immuntherapien, die sich gegen erschöpfte T-Zellen richten (sogenannte Immun-Checkpoint-Therapien), hat sich in den letzten Jahren auch bei der systemischen Therapie des fortgeschrittenen hepatozellulären Karzinoms (HCC) etabliert. In den vergangenen Jahren wurde viel darüber diskutiert, ob die Ätiologie der zugrunde liegenden Lebererkrankung eine entscheidende Rolle bei der Wirksamkeit von Checkpoint-Therapien spielt. Dies beruht vor allem auf Beobachtungen aus dem Mausmodell, dass Immuntherapien bei einem HCC auf dem Boden einer metabolisch-assoziierten steatotischen Lebererkrankung weniger effektiv sein könnten als bei einem HCC auf dem Boden einer chronischen Virushepatitis. Eine klare Therapiekonsequenz hat sich aus diesen Daten bislang allerdings nicht ableiten lassen. Klinisch nutzbare Prädiktoren für das Ansprechen auf eine Immuntherapie gibt es bislang nicht. In der Arbeit von Salié et al. wird nun eine histologische Immunklassifikation vorgestellt, die – unabhängig von der zugrunde liegenden Lebererkrankung – HCCs in immun-angereichert, immun-depletiert und kompartimentalisiert (eine Art intermediär-Phänotyp) unterscheidet. Diese Klassifikation wurde durch hochdimensionale immunologische Gewebsanalysen an Tumorgewebe von HCC-Patient*innen identifiziert und validiert. Insbesondere konnten so nicht nur einzelne Immunzellpopulationen im Tumorgewebe quantifiziert, sondern auch deren Zell-Zell-Interaktions-Profil analysiert werden. Die klinische Nutzbarkeit leitet sich aber vor allem aus einer vereinfachten histologischen Charakterisierung des CD8-T-Zell-Infiltrates ab. So konnte gezeigt werden, dass Tumoren mit einem angereicherten Immuninfiltrat deutlich besser auf eine Checkpoint-Immuntherapie ansprachen als solche mit einem immun-depletierten Tumor. Die Einfachheit der für diese Klassifikation notwendigen histologischen Evaluationen macht diesen Ansatz unmittelbar für individuelle Therapieentscheidungen in molekularen Tumorboards nutzbar. So bekommt die histologische Sicherung eines HCCs, welche zwar in den Leitlinien empfohlen ist, aber im klinischen Alltag bislang nicht immer zwingend erforderlich war, eine neue Relevanz, da dieser Ansatz nun klinische Konsequenzen aus einer gezielten histopathologischen Evaluation des Tumor-Immuninfiltrats nahelegt. Denkbar wäre z. B. eine frühzeitige Priorisierung einer Immuntherapie bei Patient*innen mit immun-angereichertem Typ. Hierfür sind jedoch weitergehende, prospektive Studien erforderlich. Basierend auf den präsentierten Daten sollte die immunologische Klassifizierung des Tumormikromilieus zukünftig in der Auswertung klinischer Phase-III-Studien mit Checkpoint-Inhibitoren berücksichtigt werden. 

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