Fortschrittliche Tumormodelle zeigen, wie das Glioblastom die Immunantwort schwächt

LIH-Forschende nutzen aus Patientenproben gewonnene 3D-Modelle, um zu untersuchen, wie Hirntumorzellen die Aktivität von T-Zellen beeinträchtigen und die künftige Entwicklung stärker personalisierter Immuntherapien zu unterstützen

• Krebs
• Abteilung für Krebsforschung
• NORLUX-Labor für Neuro-Onkologie

Forschende des Luxembourg Institute of Health (LIH) haben neue Erkenntnisse darüber gewonnen, wie Glioblastomzellen die Immunantwort unterdrücken. Mithilfe fortschrittlicher dreidimensionaler Tumormodelle aus Patientenproben zeigt die Studie, dass der direkte Kontakt mit Krebszellen T-Zellen in dysfunktionale und immunsuppressive Zustände versetzen kann. Die im „Journal of Neuroinflammation“ veröffentlichten Ergebnisse bieten zudem eine Plattform, die die Erkrankung bei Patienten realitätsnah abbildet und zur Bewertung künftiger Immuntherapiestrategien genutzt werden kann.

Das Glioblastom ist der aggressivste primäre Hirntumor bei Erwachsenen und nach wie vor äußerst schwer zu behandeln. Obwohl Immuntherapien die Behandlung mehrerer Krebsarten grundlegend verändert haben, zeigen sie beim Glioblastom nur begrenzte Wirksamkeit. Dies liegt zum Teil an dem stark immunsuppressiven Umfeld, das innerhalb dieser Tumoren entsteht. Unter der Leitung des NORLUX-Labors für Neuroonkologie im Department of Cancer Research (DoCR) des LIH entwickelte das Team ein fortschrittliches Kokultursystem, das Glioblastom-Organoide aus Patientenproben mit menschlichen T-Zellen kombiniert. Diese dreidimensionalen Miniaturtumormodelle bewahren wichtige Eigenschaften und die zelluläre Vielfalt des ursprünglichen Tumors. Die Modelle stammen aus der PRECISION-PDX-Sammlung, einer luxemburgischen Ressource, die aus gespendetem Tumorgewebe von Patientinnen und Patienten aufgebaut wurde. Durch die Zugabe von T-Zellen von Menschen mit Glioblastom oder gesunden Spendern konnten die Forschenden beobachten, wie Immunzellen in die Organoide eindrangen und auf Signale des Tumors reagierten.

Unsere Organoidmodelle ermöglichen es uns, die Wechselwirkungen zwischen Tumor- und Immunzellen in einer kontrollierten Umgebung zu untersuchen, die zugleich die Situation bei Patienten sehr gut abbildet. Sie geben uns einen präziseren Einblick in die lokalen Signale, die die Immunantwort beim Glioblastom schwächen, und bieten eine wertvolle Plattform, um zu untersuchen, wie sich diese Mechanismen überwinden lassen könnten

erklärt Dr. Anna Golebiewska, Leiterin des NORLUX-Labors für Neuroonkologie und korrespondierende Autorin der Studie.

Die Studie untersuchte auch eine umstrittene Frage: Entgehen Glioblastomzellen der Immunüberwachung, indem sie MHC-Klasse-I-Moleküle von ihrer Oberfläche verlieren? Diese Moleküle helfen T-Zellen, abnorme oder potenziell gefährliche Zellen zu erkennen. Die Forschenden stellten fest, dass MHC-I sowohl in Tumoren von Patientinnen und Patienten als auch in verschiedenen aus Patientenproben gewonnenen Modellen nachweisbar blieb – auch dann, wenn Tumorzellen mit T-Zellen in Kontakt kamen. Dies deutet darauf hin, dass der Verlust von MHC-I nicht der vorherrschende Mechanismus ist, mit dem das Glioblastom einem Immunangriff entgeht. Stattdessen schien der direkte Kontakt mit Tumorzellen das Verhalten der T-Zellen zu verändern. T-Zellen, die in die Organoide eindrangen, zeigten verstärkte immunsuppressive Eigenschaften sowie unterschiedliche Formen von Funktionsstörungen und Erschöpfung. Dagegen blieben T-Zellen, die ausschließlich löslichen, vom Tumor freigesetzten Substanzen ausgesetzt waren, weitgehend unbeeinflusst. Die Ergebnisse weisen somit darauf hin, dass direkte Wechselwirkungen zwischen Zellen wesentlich zur lokalen Immunsuppression beitragen.

Die Organoidplattform bietet ein leistungsfähiges System, um zu untersuchen, wie einzelne Glioblastome Immunzellen beeinflussen. Künftig könnte sie Forschenden dabei helfen, potenzielle Immuntherapien zu bewerten, vielversprechende Behandlungskombinationen zu identifizieren und zu untersuchen, warum sich die Therapieantworten zwischen Patientinnen und Patienten unterscheiden.

Die Studie vereinte mehrere Forschungsgruppen des LIH und wurde in Zusammenarbeit mit dem Royal College of Surgeons in Ireland durchgeführt. Die PRECISION-PDX-Sammlung wurde unter Beteiligung von Patientinnen und Patienten, der Abteilung für Neurochirurgie des Centre Hospitalier de Luxembourg, NORLUX und des Clinical and Epidemiological Investigation Center (CIEC) des LIH aufgebaut. Unterstützt wurden die Arbeiten durch das LIH, Télévie-FNRS, ERA-NET TRANSCAN-3, den Luxembourg National Research Fund (FNR), die Fondation Cancer Luxembourg, die Fondation du Pélican de Mie et Pierre Hippert-Faber unter der Schirmherrschaft der Fondation de Luxembourg sowie das Programm Horizon Europe der Europäischen Union.

Die Studie wurde im September 2026 im Journal of Neuroinflammation unter dem vollständigen Titel „Advanced 3D patient-derived glioblastoma organoid-immune cell co-cultures reveal preserved MHC-I tumor cell surface expression and tumor cell-driven T-cell dysfunction“.