Einleitung: Makrophagen sind Zellen des angeborenen Immunsystems. Sie spielen nicht nur eine wichtige Rolle bei Reparaturprozessen, sondern auch bei der Entwicklung von Tumoren. Bei der Differenzierung von Makrophagen unterscheidet man die klassische M1-Aktivierung und die alternative M2-Aktivierung. Während M1-polarisierte Makrophagen antimikrobielle Eigenschaften besitzen und überwiegend Tumorwachstum-supprimierende Faktoren ausschütten, produzieren M2-polarisierte Makrophagen für die Wundheilung benötigte Zytokine, die auch das Tumorwachstum fördern können. Das M1/M2-Modell ist hilfreich, stellt allerdings nicht das ganze Spektrum der Makrophagen-Differenzierung dar. Das Protoonkogen MYC ist während der M2-Differenzierung hochreguliert und steuert die Expression von M2-spezifischen tumorfördernden Genen. Die Inaktivierung von MYC zieht eine Hemmung des Tumorwachstums in Mausmodellen nach sich.
Methodik: Gewebeschnitte von 76 HL Fällen wurden immunhistochemisch simultan mit Makrophagen-Markern (CD68 oder CD163) zusammen mit einem MYC-spezifischen Antikörper angefärbt. Der Epstein-Barr Virus (EBV)-Status der Fälle war bekannt. Die Anzahl an markierten Makrophagen pro Quadratmillimeter wurde quantitativ ausgewertet und verglichen. Für die klinisch-pathologische Korrelation wurden die Fälle für jede Makrophagenpopulation in drei Kategorien mit geringer Anzahl (Klasse 1), mittlerer Anzahl (Klasse 2) und hoher Anzahl (Klasse 3) von Makrophagen eingeteilt.
Ergebnisse: MYC+ Zellen machten 21% bzw. 18% der CD68+ und CD163+ Zellen aus. Eine hohe Anzahl an Makrophagen (Klasse 3) war mit dem schlechtesten Krankheitsverlauf assoziiert. Mittlere Anzahlen an Makrophagen (Klasse 2) waren in den meisten Fällen mit einer besseren Prognose als niedrige oder hohe Anzahlen verbunden. Fälle mit einem EBV+ Status wiesen höhere Anzahlen an CD68+ und CD163+ Makrophagen auf. Des Weiteren konnte bei EBV+ Fällen eine Anreicherung von MYC- Makrophagen beobachtet werden, während sich dies für MYC+ Makrophagen nicht nachweisen ließ.
Schlussfolgerung: Die Beobachtung, dass bei HL eine mittlere Makrophagenanzahl häufig mit einem besseren Überleben vergesellschaftet war, als eine niedrige oder hohe Anzahl, erinnert an die von Prehn aufgestellte Hormesishypothese. Danach besteht zwischen der Anzahl tumor-infiltrierender Immunzellen und dem Tumorwachstum keine lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung. Prehn postulierte, dass eine sehr kleine Anzahl tumor-infiltrierender Immunzellen nicht ausreicht, um das Tumorwachstum zu unterstützen. Diese müssen eine bestimmte Schwelle überschreiten, um das Wachstum zu fördern. Sehr hohe Anzahlen an Immunzellen können das Tumorwachstum wieder hemmen. Unsere Beobachtungen legen die Annahme nahe, dass beim klassischem HL (cHL) eine mittlere Anzahl von Makrophagen einen hemmenden Einfluss auf das Tumorwachstum haben kann, während Makrophagen in geringer und insbesondere in hoher Zahl das Tumorwachstum fördern können. Diese neue Beobachtung einer hormetischen Beziehung zwischen Makrophagenanzahl und der Prognose von HL sollte in weiteren Untersuchungen verfolgt und bei anderen Tumorentitäten überprüft werden.
Background: Tumour-associated macrophages (TAM) are known to have a major impact on pathogenesis and progression of malignant tumours. Macrophages are broadly defined according to the M1/M2 paradigm. M1-polarised macrophages are believed to exert cytotoxic and anti-neoplastic effects while M2-polarised macrophages contribute to wound healing and tumour growth. It is generally accepted that M2-polarised TAM are dominant in many tumours, thus supporting tumour growth and poor disease outcome. Recently, a new population of MYC-positive macrophages has been described. The proto-oncogene MYC is up-regulated during M2-differentiation and controls the expression of M2-specific genes. Further, deficiency in MYC-positive macrophages has been shown to inhibit tumour growth in a mouse melanoma model. The aim of the work was to investigate the prognostic relevance of TAM in Hodgkin-lymphoma (HL) taking MYC into account.
Methods: Paraffin sections of 76 HL patients with known EBV status were investigated by immunohistochemical double staining using antibodies directed against macrophage-specific surface antigens (CD68, CD163) together with a reagent detecting MYC. Numbers of labelled cells were counted per mm2 and assessed in the context of disease-free survival (DFS) and overall survival (OS).
Results: Cases were divided into three classes, according to total numbers of macrophages (CD68+ and CD163+) and of MYC- and MYC+ subgroups for both CD68+ and CD163+ cells. In general, high numbers of macrophages were associated with worst DFS and OS while intermediate numbers mostly showed the best prognosis. EBV+ cases displayed higher numbers of macrophages, especially of CD163+ macrophages, than EBV- cases and were associated with poor outcome.
Conclusions: Our observation that intermediate numbers of TAM in a HL microenvironment may be associated with a better outcome than very low or very high numbers is reminiscent of the hormesis hypothesis as proposed by Prehn., according to which there is no linear dose-response relationship. Prehn suggested that tumor-infiltrating immune cells need to be present in numbers above a certain threshold in or der to support tumour growth and may become inhibitory at very large numbers. Our results suggest that small numbers of TAM may have a growth-promoting effect in classical HL (cHL) and, with increasing numbers, macrophages may be inhibitory. Finally, very high numbers may again support tumor growth. This finding merits further investigation and should be considered with respect to other tumour entities.
