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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2022)

25. - 28.10.2022, Berlin

Einfluss von Immuncheckpoint-Molekülen auf die Osteoklastenbiologie im Hinblick auf Diagnostik und Therapie der Osteoporose

Meeting Abstract

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  • presenting/speaker Victoria Carolin Brom - Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Bonn, Germany
  • Dieter Christian Wirtz - Universitätsklinikum Bonn, Klinik und Poliklinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Bonn, Germany
  • Christof Burger - Klinik für Orthopädie & Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Bonn, Unfall-, Hand- und Plastisch-Rekonstruktive Chirurgie, Bonn, Germany
  • Frank Schildberg - Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Bonn, Bonn, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2022). Berlin, 25.-28.10.2022. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2022. DocAB71-1362

doi: 10.3205/22dkou568, urn:nbn:de:0183-22dkou5689

Veröffentlicht: 25. Oktober 2022

© 2022 Brom et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Diagnostische und therapeutische Möglichkeiten für die Osteoporose sind derzeit unzureichend. In dieser Hinsicht könnten Checkpoint-Moleküle eine vielversprechende Perspektive darstellen. Checkpoint-Inhibitoren sind Antikörper gegen Oberflächenstrukturen auf Immunzellen und stimulieren Immunreaktionen durch die gezielte Blockade inhibitorischer Signale zwischen T-Zellen und Antigen-präsentierenden Zellen. Diese Form der Immuntherapie wird bereits erfolgreich in der Onkologie eingesetzt.

Ferner ist publiziert, dass Immuncheckpoint-Moleküle regulierend auf Makrophagen und Monozyten als Osteoklasten-Vorläufer wirken. Diese experimentelle Studie untersucht, ob und wenn ja, welchen Einfluss Checkpoint-Moleküle auf die Osteoklastogenese und die Aktivität reifer Osteoklasten (OC) ausüben.

Methodik: Mithilfe eines in vitro Assays wurden humane mononukleäre Zellen des peripheren Bluts über 14 Tage zu OC differenziert. Dabei wurden Checkpoint-Proteine und entsprechende blockierende Antikörper appliziert, mit Fokus auf PD-1, PD-L1, PD-L2, TIGIT, Tim-3, GITR und CD47.

Für quantitative Analysen wurde die OC-spezifische TRAP-Färbung durchgeführt sowie orientierend der Grad der OC-Differenzierung mittels eines semiquantitativen Scores analysiert. Anschließend wurde der durchschnittliche Flächeninhalt sowie die Zellzahl von OC-Vorläufern, kleinen und großen OC in mindestens 24 Feldern à 1mm2 pro Induktion bestimmt. Anhand eines spezifischen ELISAs erfolgte die Funktionsanalyse.

Zur statistischen Auswertung wurden alle Messwerte (n≥24) auf Normalverteilung und dann mittels Varianzanalyse (ANOVA) und einem Signifikanzniveau von p < 0,05 getestet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass verschiedenste Methoden der Auswertung denkbar sind, die hinsichtlich Aufwand und Qualität stark variieren. Aufgrund großer morphologischer Heterogenität ist jedoch die manuelle Auswertung von OC-Zahl und Größe deutlich überlegen und sollte einer automatisierten Analyse vorgezogen werden.

Überdies waren signifikante Auswirkungen von Checkpoint-Proteinen auf die Osteoklastenbiologie nachweisbar und sind im Einklang mit Daten zum Einfluss dieser Moleküle auf Makrophagen. Zudem wiesen Proteine und blockierende Antikörper konträre Effekte auf, sodass sich Gruppen OC-stimulierender bzw. -inhibierender Agenzien ergaben.

Die teils hoch-signifikanten Effekte dieser Studie konnten bestätigen, dass Immun-Checkpoints die Osteoklastenbiologie maßgeblich beeinflussen. Durch die Analyse von Ausmaß und Qualität der Auswirkungen auf OC wurden vielversprechende Moleküle in der Regulation definiert. Zukünftig gilt es zu untersuchen, inwiefern spezifische Checkpoint-Expressionsmuster bei Osteoporose-Patienten als diagnostische Biomarker und Therapie-Targets genutzt werden können.