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Einleitung: Die Expression von PD-L1 und -L2 auf Tumorzellen verstärkt, wie jüngst für verschiedene Tumorentitäten gezeigt, das weitere Tumorwachstum und die Apoptose tumorreaktiver T-Zellen. Ziel der Untersuchung war es, die klinische Bedeutung dieser bislang weitgehend unverstandenen Gene für das kolorektale Karzinom aus prognostischer und therapeutischer Sicht zu klären.

Material und Methoden: Einbezogen in die Analyse wurden Gewebeproben von insgesamt 116 Patienten, die in einem Zeitraum zwischen 11/2001 und 10/2003 unter kurativer Absicht an einem kolorektalen Karzinom in unserem Zentrum operiert wurden (UICC Stadium I: n=23, 20%; II: n=30, 26%; III: n=28, 24%; IV: n=35, 30%). Real Time PCR-Analysen sowie Untersuchungen auf Protein-Ebene wurden für PD-1/PD-L1 und L2 sowie weitere Marker für Apoptose, Zytokine und T-Zellen im Tumorbett individualisiert durchgeführt und stadienabhängig miteinander sowie dem tumorrelevanten Überleben der Patienten korreliert.

Ergebnisse: Protein- und mRNA-Bestimmungen durch immunhistochemische Doppelmarkierungen und quantitative Real Time PCR-Analyse korrelierten eng miteinander (r=0,7). Die Expression von PD-L1 und L2 im Tumor und die Stärke tumorinfiltrierender T-Zellen (insbesondere CD8+ T-Zellen) waren invers miteinander korreliert. T-Zellen infiltrierten mit hoher Penetranz untersuchter Proben (90,5%, n=105 Fälle) das Tumorbett, 80,2% (n=93) der Fälle zeigten PD-1-positive T-Zellen (UICC III/IV p=0,002). Patienten mit PD-1-exprimierenden T-Zellen in ihren Tumoren wiesen signifikant mehr PD-L1-exprimierende Tumorzellen auf als solche ohne PD-1 Expression. Multivariate Analysen zeigten für Patienten mit PD-L-positiven Tumoren und solchen mit PD-1+ T-Zellen in ihren Kolonkarzinomen ein signifikant schlechteres tumorbedingtes Überleben auf, was in Patienten in fortgeschrittenen Stadien (UICC III/IV) deutlicher hervortrat als in frühen Stadien (UICC I/II).

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse weisen dem untersuchten co-stimulatorischen Signalweg PD-1/PD-L1/L2 mit inhibitorischer Wirkung eine klare Bedeutung bei der Tumorprogression des kolorektalen Karzinoms zu. Die Expression von PD-L1 und -L2 stellen sich als neue prädiktive Biomarker bei Patienten mit kolorektalem Karzinom dar. Sie könnten sich zudem als eine neue genetische Zielstruktur für zukünftige therapeutische Strategien beim kolorektalen Karzinom erweisen.