Die Strahlentherapie nimmt eine zentrale Stellung in der Krebsbehandlung ein, da etwa die Hälfte der Patienten im Verlauf ihrer Erkrankung davon profitiert. Ihr Ziel besteht darin, die Tumorzellen zu zerstören und dabei das umliegende gesunde Gewebe so weit wie möglich zu schonen. Zwei Techniken ermöglichen eine präzisere Erfassung des Tumorvolumens: die konformale intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT), die nach konventioneller Fraktionierung verabreicht wird (beispielsweise 2 Gy pro Sitzung, fünf Tage pro Woche), sowie die stereotaktische ablative Strahlentherapie (SABR), die hypofraktioniert erfolgt (beispielsweise 7,25 Gy pro Sitzung, fünf Sitzungen im Abstand von je einem Tag). Über ihre lokale Wirkung hinaus üben diese Bestrahlungen systemische Effekte auf das Immunsystem aus, deren Verständnis noch unvollständig ist. Genau dieser Frage geht die hier vorgestellte Studie nach.
Die Autoren begleiteten acht Patienten mit einem Adenokarzinom der Prostata, die in zwei Gruppen eingeteilt und jeweils mit IMRT (N = 4) bzw. SABR (N = 4) behandelt wurden. Ein Panel von stress- und immunbezogenen Parametern wurde im Blut zu mehreren Schlüsselzeitpunkten überwacht: vor der Strahlentherapie, nach der ersten Fraktion (SABR) beziehungsweise der ersten Behandlungswoche (IMRT), nach der letzten Fraktion und schließlich drei Wochen später. Dabei wurden mehrere Ansätze kombiniert: RT-qPCR für die Genexpression, Durchflusszytometrie, Metabolomik und Antikörper-Microarrays. Die Analyse beruhte auf der Berechnung von Effektstärken, um die verschiedenen Zeitpunkte zu vergleichen.
Die Ergebnisse zeigen je nach Behandlungsmodalität unterschiedliche Modulationen. Die Induktion der Transkription der Gene IL1B und TGFB1 wurde ausschließlich bei den mit IMRT behandelten Patienten beobachtet, die zudem eine Modulation einer deutlich größeren Anzahl von Zytokinen und Serumproteinen aufwiesen als die Patienten unter SABR. Auch die Entwicklung des Verhältnisses von Lysophosphatidylcholin zu Phosphatidylcholin (LPC/PC), eines metabolomischen Entzündungsindikators, unterschied sich stark zwischen den beiden Protokollen. Umgekehrt veränderten sich bestimmte Marker der Zellaktivierung bei allen Patienten in einheitlicher Weise: So wurde am Ende der Behandlung eine Zunahme des Anteils PD-1-exprimierender CD4+-T-Lymphozyten beobachtet. Unter den Plasmaproteinen waren nur zwei beiden Gruppen gemeinsam, GDF-15 und Tim-3, doch ihre Regulation erfolgte je nach Modalität in entgegengesetzter Richtung. Die Autoren stellen außerdem eine Regulation von Faktoren fest, die mit endothelialer Dysfunktion und Gewebeumbau in Zusammenhang stehen, und zwar ausschließlich bei den IMRT-Patienten.
Die Autoren schließen daraus, dass die lokalisierte Bestrahlung eine systemische Modulation eines breiten Spektrums zellulärer und humoraler Immunparameter hervorruft und dass Modalitäten mit vergleichbarer therapeutischer Wirksamkeit und Toxizität die Immunhomöostase bis zu fünf Wochen nach Behandlungsende auf unterschiedliche Weise beeinflussen können. Da es sich um eine explorative Studie an einer geringen Fallzahl handelt, müssen diese Beobachtungen an größeren Kohorten und zu späteren Zeitpunkten bestätigt werden.