Das Abwehrsystem ist in der Lage, über verschiedene Mechanismen entartete Zellen zu erkennen und zu eliminieren (Feststellung von Paul Ehrlich, 1909). Dennoch gelingt es Tumorzellen (besonders bei geschwächtem Immunsystem) diese "Immunsurveillance" zu durchbrechen.
Die Fähigkeit des Abwehrsystems, überhaupt körpereigene Zellen als transformiert zu erkennen, beruht darauf , dass Tumoren spezifische Tumorantigene exprimieren, die vom Abwehrsystem als "fremd" erkannt werden.
Die Abwehr derartiger, als "fremd" erkannter Zellen erfolgt dann über das natürliche / unspezifische und über das spezifische Abwehrsystem.
NK-Zellen töten gewisse virusinfizierte und neoplastische Zellen, wobei der Mechanismus der Zielzellerkennung noch nicht restlos geklärt ist. Dieser Mechanismus ist aber nicht spezifisch und nicht MHC-restringiert. Eher dürften die NK-Rezeptoren das Fehlen von normalerweise vorhandenen Oberflächenstrukturen erkennen (in Diskussion sind bestimmte MHC-I-Peptide)
Wurden die NK-Zellen durch IL-2 aktiviert, dann ist ihre Fähigkeit zur Lyse gesteigert (LAK = Lymphokine-activated killer).
Wenn tumorspezifische AK (IgG) vorliegen, dann kann nach AK-Bindung an ihren low-affinity Fcg-Rezeptor die ADCC ausgelöst werden.
Die Hauptaufgabe der NK-Zellen bei der Tumorabwehr dürfte in der Verhinderung der Entstehung von Primärtumor und der Metastasierung liegen. Insbesondere solide Tumoren sind durch NK-Zellen kam mehr angreifbar.
CTL erkennen über ihren TCR Zielzellen, die auf dem MHC-I fremde Peptide präsentieren (Tumorantigene). Solide Tumoren sind oft von Lymphozyten infiltriert (TIL: Tumor infiltrierende Lymphozyten), die oligoklonal sind, also nur wenige unterschiedliche TCR besitzen, was für die Spezifität zu den Tumorantigenen spricht. Allerdings ist ihre Fähigkeit zur Lyse der Tumorzellen oft nicht sehr ausgeprägt.
Nach Ag-Präsentation durch Makrophagen und IL-2 (aus CD4+-TH1-Zellen) steigt die Fähigkeit zur Lyse. Sie sezernieren auch Lymphokine, z.B. IFN-g
Nach Aktivierung durch APC (via MHC-II) sezernieren sie ihre Zytokine (IFN-g, IL-2, TNF), wodurch CTL, NK-Zellen und Makrophagen aktiviert und zur Tumorzelllyse befähigt werden.
IFN-g fördert die Expression von MHC auf den Tumorzellen, wodurch diese leichter von CTL erkannt werden können.
Aufgabe: Antigen-processing und presenting (APC)
Interaktion mit CD4+-TH-Zellen und mit CD8+-Zellen (zytotoxische und Suppressorzellen)
Zytokin-Produktion: IL-1, IL-6, TNF-a.
Die Zytokine aktivieren TH-Zellen, die dann IL-2, IL-4, IFN-a und IFN-g ausschütten.
Dadurch werden CTL, B-Lymphozyten, NK-Zellen und weitere Makrophagen aktiviert.
Durch IFN-g aktivierte Makrophagen können Tumorzellen direkt lysieren (Sekretion von toxischen Substanzen: Sauerstoffmetabolite, Proteasen, TNF-a).
Viele Tumorzellen besitzen eine Aktivatoroberfläche und können damit das Komplementsystem auf dem alternativen Weg aktivieren, wodurch sie lysiert werden.
Nach Ag-Präsentation an CD4+-TH2-Zellen sezernieren die TH2-Zellen IL-2, IL-4 und IL-5, wodurch B-Lymphozyten, denen das Ag präsentiert wurde, die Produktion von tumorspezifischen Antikörpern beginnen.
Die zirkulierenden AK binden an ihr Epitop auf den Tumorzellen, wodurch eine Lyse über ADCC (siehe oben NK-Zellen) oder über das Komplementsystem eingeleitete werden kann.
Allerdings hat die Bildung von anti-Tumor-Antikörpern auch eine Achillesferse: Wenn die wenigen "fremden" Oberflächenstrukturen durch die Bindung von AK abgedeckt sind, dann werden sie nicht mehr von CTL erkannt und können so der Immunsurveillance entkommen.
Tumorzellen exprimieren nur sehr wenige "fremde" Oberflächenstrukturen, werden daher nicht unbedingt als "fremd" erkannt.
Tumorzellen exprimieren auch wenige MHC-Klasse I und II-Moleküle, sodass ihre Ag-Präsentation unterdrückt wird. Auch die Kostimulatoren (z.B. B7) können unterdrückt sein, sodass keine T-Zell-Aktivierung stattfindet.
Manche Tumorzellen können TNF-ß synthetisierung und unterdrücken damit die Immunabwehr oder erzeugen sogar Toleranz
Wie oben erwähnt können eventuell AK auch die wenigen Tumor-Ag abdecken.
Tumorzellen können das Ag an einem Pol zusammenfließen lassen (Capping) und werfen es ab (Shedding).
Auch die Wachstumsgeschwindigkeit ist für für die Effektivität des Abwehrsystems ausschlaggebend: Schneller wachsende Tumoren produzieren so viele Tumorantigene, dass sie leichter erkannt werden. Langsames Wachstum ermöglicht es u.U., dass der Tumor der Abwehr nicht auffällt.
Manche Tumorzellen maskieren sich mit einer Glykokalix
Einige Tumoren aktivieren das Gerinnungssystem und umgeben sich so mit einer schützenden Fibrinhülle.
Durch die Aktivierung von T-Suppressorzellen wird PG-E sezerniert, das die Immunabwehr unterdrückt.
Tumorzellen könenn Superantigene produzieren, die eine massive Zytokin-Synthese bewirken. Im darauffolgenden Zytokin-Chaos fällt die Immunantwort nur schwach aus, während die Zytokine systemisch toxisch wirken (Fieber!)
Nicht vergessen: Tumorenhancement